verilog语法
tri1
supply0 supply1 trireg
Pulls up when tri-stated
Constant logic 0 (supply strength) Constant logic 1 (supply strength) Stores last value when tri-stated (capacitance strength)
12
可以在过程语句中被赋值的变量
数组
若干个相同宽度向量构成数组，通过数组可以定义
存储器类型变量
parameter wordwidth=8,memsize=1024; reg [wordwidth-1:0] mymemory[memsize-1:0]; //定义存储变 量
mymemory[8] =1; //给存储变量某一个单元赋值
if (a > b) begin c=a; end if (a > b) begin c=a ; end
7
常量
Logic Value 0 1 X or x Z or z description Zero、Low or false One、high or true Unknown or uninitialized High Impedance
定
！＝：不等于
＝＝＝：全等于，与相等于操作相同，只是对操作
数中的不定位（或Z）也进行比较，如果相同则返 回逻辑1 ！＝＝：不全等于
A=4’b11x0; //A取值 B=4’b11x0; //B取值 A==B A===B
21
? ?
移位和拼接运算符
<<，>>：逻辑左移和逻辑右移
左移和右移产生的空位将由0来填补
字符串：“FourValue”
常量
参数型常量: parameter, localparam
parameter time_delay=5,time_count=10; localparam PERIOD_VALUE=20;
parameter
localparam
定义标志符，可重载实现参数化模块 定义本地标志符,不可重载
9
变量
Net型变量 Reg型变量
10
Net型变量
Keyword Functionality wire or tri Description Simple interconnecting wire
wor or trior
wand or triand tri0
Wired outputs OR together
基于位置
module adder (input [3:0] a,b, output [3:0] sum, fa3 fa1 fa2 output cout); wire [2:0] c; FA fa0(.a(a[0]),.b(b[0]),.cin(1'b0),.c(sum[0]),.cout(c[0])); FA fa1(.a(a[1]),.b(b[1]),.cin(c[0]),.c(sum[1]),.cout(c[1])); FA fa2(.a(a[2]),.b(b[2]),.cin(c[1]),.c(sum[2]),.cout(c[2])); FA fa3(.a(a[3]),.b(b[3]),.cin(c[2]),.c(sum[3]),.cout(cout)); endmodule
如果两个具有不同强度的信号驱动同一个线网，则竞争结果值为高强度信号 的值。如果两个强度相同的信号之间发生竞争，则结果为不确定值。
14
算术运算符
＋，－，*：加、减、乘运算 /：除法运算，整数类型的除法运算结果是通过截
去小数位得到的
％：取模运算，对于integer型有符号数，结果的
符号与取模运算中第一个操作数的符号相同
5
Verilog层次化建模
module adder (input [3:0] a,b, output [3:0] sum, output cout); wire [2:0] c; FA fa0(a[0],b[0],1'b0,sum[0],c[0]); FA fa1(a[1],b[1],c[0],sum[1],c[1]); FA fa2(a[2],b[2],c[1],sum[2],c[2]); FA fa3(a[3],b[3],c[2],sum[3],cout); endmodule
在逻辑运算操作中，如果任何操作数是不定态，则
整个结果也是不定的
a=4'b0000; b=4'b1101; c=4'b000x; //Logic '0' //Logic '1' //x
16
位运算符
按位进行运算，结果的位数与操作数的位数相同；
对于两个具有不同长度的操作数，则采取右对齐并 对短操作数左边补0的方式进行处理，运算结果的 长度与长操作数长度相同
整数型：
8’b0100_1011
十进制， （b,o,d,h） 下划线被忽略， 表示位宽 基数表示 用于增强可读性
X表示不定值（电路中不存在），Z表示高阻值 数字之间可以采用下划线分开，以增强可读性 常量的位数不说明，则缺省为32位 4’b00_11；8’hA7; 6’o76；5’d31
8
实数：1.34，1.3e2（130）
0 1
x
0/0/0/1 0/1/1/0
0/x/x/x
0/1/1/0 1/1/0/1
x/1/x/x
0/x/x/x x/1/x/x
x/x/x/x
18
缩位运算符
只有一个操作数，对操作数的各位进行依次运算，
产生一位结果
&, ～&：缩位与、与非
|，～|：缩位或、或非 ^，～^/ ^～：缩位异或、同或
{ }：将两个或多个信号的某些位连接起来，可以
嵌套使用，可以定义重复操作数目.
o1={b,a,b,a,b,a,b}; o2={b,{3{a,b}}};
22
条件运算符
condition?true_expression:false_expression
根据condition的取值决定最终表达式的取值，如
在除法运算中，被零除结果为不确定
在算术运算操作中，任何一个操作数的任何位不确
定，将导致运算结果的不确定
15
逻辑运算符
&&：逻辑与；||：逻辑或；！：逻辑非 逻辑运算的结果是一位的，1代表逻辑真值，0代表
逻辑假值
在逻辑运算中，如果操作数是多位的，则应当把操
作数当成一个整体来看，如果操作数的每一位都是 0值，则看成是逻辑0；如果有一位是1值，则认为 是逻辑1值；其他情况，则认为是不定态
fa0
基于名字
6
语法规范与注释
标志符由数字、字母、符号($)和下划线构成，但
是必须以字母或者下划线作为首字符 标志符区分大小写 语句遵循自由格式，可以每一条语句占用一行或者 多条语句共用一行 基本语句以“；”结束 注释有两种形式“//”和“/* */”
//单行注释 /* 多行注释 可以单行也可以跨行 */
有关Verilog的 全部权利都移交 OVI Cadence购买 Verilog版权 Verilog XL 诞生 1980 s 3
,
1990
1999
Verilog IEEE1364-1995标 准发布
Verilog IEEE1364-2001标 准发布
1987 1989 Synopsys公 司支持 Verilog输入
reg：常用寄存器型变量
integer：32位带符号整数型变量 real：64位带符号实数型变量（不可综合） time：无符号时间变量（不可综合）
reg a,b; //定义了两个一位宽reg变量a,b； reg [7:0] data; //定义8位宽reg向量 reg a=0; //初始化操作 Reg型变量不一定对应寄存器，仅代表
～：按位取反（单目运算），x的取反仍然是x
&：按位与，x与其非‘0’值与仍然是x；
|：按位或，
x与非‘1’值或仍然是x； x与其他任意值异或仍然是x； x与其他任意值同或仍然是x；
^；按位异或，
^～/～^：按位同或，
17
位运算
&/|/^/~^运算符
操作数2 0 操作数1 1 x
Verilog 语言最终被转换为机器指令，可以在一台
计算机上运行 硬件描述语言，其语法和结构用于描述硬件电路的 行为和结构
module MUX4x1(Z, D0, D1, D2, D3, S0, S1); output Z; input D0, D1, D2, D3, S0, S1; and u0 (T0, D0, S0bar, S1bar) , u1 (T1, D1, S0bar, S1), u2 (T2, D2, S0, S1bar), u3 (T3, D3, S0, S1) ; not u4 (S0bar, S0), u5 (S1bar, S1); or u6 (Z, T0, T1, T2, T3); endmodule 4
wire a; // 1比特线网变量 wire [7:0] b; // 8比特线网变量
11
Net型变量一般用来表示电路中的连
线逻辑或者组合逻辑
Reg型变量
Reg型变量需要被明确地赋值，在设计中变量必须放在过程
块语句中（如initial或always），通过过程赋值语句赋值， 而且在过程块内被赋值的每一个变量必须定义成该类型
发展的重要基础 大量的HDL语言
verilog基本语法
Verilog基本语法【逻辑值】➢逻辑0 表示低电平，GND➢逻辑1 表示高电平，VCC➢逻辑X 表示未知电平,可能是高电平，也可能是低电平➢逻辑Z 表示高阻态，外部没有激励信号，是一个悬空状态注：高阻态的实质：电路分析时高阻态可做开路理解。
可以把它看作输出（输入）电阻非常大，对下级电路无任何影响。
若为0、x、z则按照假处理；若为1，按真处理。
【进制】➢二进制4'b0101 —4位二进制数0101➢十进制数4’d2 —4位十进制数2➢十六进制数4’ha —4位十六进制数aVerilog中若不指定位宽，默认32位；若不指定位宽不指定进制，默认32位宽的十进制数。
【标识符】标识符可以是字母、数字、$和_（下划线）的组合，且开头必须是字母或下划线，区分大小写。
不建议大小写混合使用。
【数据类型】➢寄存器关键字reg，默认初始值位不定值X；reg[31:0] delay_cnt; //[31:0],指定寄存器位宽32位，reg key_reg; // 默认位宽为1.reg类型数据只能在always和initial语句中被赋值。
➢线网表示结构实体的物理连线，包括wire和tri类型➢参数常量，用parameter定义。
parameter H_SYNC = 11'd41;【运算符】➢[条件操作符] ?:例，a?b:c //如果a为真就选b，否则选择c。
result=(a>=b)?a:b;[逻辑运算符] ！&& ||[位运算符] ~ & | ^（按位异或）a&b; //自动将位宽小的数高位补零至较大数的位宽，然后按位与操作。
[移位运算符] << >> 用0填补移出的空位。
左移时位宽增加，右移位宽不变。
[位拼接运算符] {}例，{a,b} //将a和b拼接起来，作为一个新信号,a为高位。
c={a,b[3:0]}; //a、b位宽均为8位，c为8+4=12位。
Verilog基本语法
18
整数和实数常量小结
整数的大小可以定义也可以不定义。整数表示为： 数字中（_ ）忽略，便于查看 没有定义大小(size)整数缺省为32位 /*特别注意*/ 缺省数基为十进制 数基(base)和数字(16进制)中的字母无大小写之分 当数值value大于指定的大小时，截去高位。如 2'b1101表示的是 2'b01
13
3.2.1 术语及定义
1.空白符：空格、tabs及换行 2. 标志符(Identifier):Verilog中对象(如模块或信号)的名字 3.LSB：最低有效位(Lease significant bit) 4.MSB：最高有效位(Most significant bit)
14
3.2.2 空白符和注释
– include保存在文件中的全局的或经常用到的一些定义，如文本宏
– 在模块内部include一些任务（tasks)，提高代码的可维护性。
26
3.2.10 文本替换`define (了解)
编译指导`define提供了一种简单的文本替换的功能 `define <macro_name> <macro_text>
多行注释，在/* */内
and and2 (b1, b, sel);
or or1 (out, a1, b1);
endmodule
15
3.2.3 Verilog采用的四值逻辑系统
‟0‟, Low, False, Logic Low, Ground,VSS, Negative Assertion
„1‟, High, True, Logic High, Power, VDD, VCC, Positive Assertion
verilog语法
例设计三位全加器
模块名
端口列表
sum[2:0]
module adder ( cout,sum,a,b,cin ); input [2:0] a,b; input cin; output cout; output [2:0] sum; assign {cout,sum}=a+b+cin; endmodule
2.2 Verilog 语法要素
标识符 关键词 空白和注释 常量 字符串 延时＃ 操作符
1.标识符 标识符(identifiers) 标识符
标识符是用户在描述时给Verilog对象起的名字 对象起的名字 标识符是用户在描述时给 标识符必须以字母(a-z, A-Z)或( _ )开头，后面可以是字母、数字、( $ )或 开头， 标识符必须以字母 或 开头 后面可以是字母、数字、 或 ( _ )。 。 最长可以是1023个字符 个字符 最长可以是 标识符区分大小写， 和 标识符区分大小写，sel和SEL是不同的标识符 是不同的标识符 模块、 模块、端口和实例的名字都是标识符 module MUX2_1 (out, a, b, sel); output out; Verilog标识符 标识符 input a, b, sel; not not1 (sel_, sel); and and1 (a1, a, sel_); and and2 (b1, b, sel); or or1 (out, a1, b1); endmodule
第二讲 Verilog 语法
Verilog模块module Verilog语法要素 Verilog数据类型及逻辑系统
2.1 模块 模块module
模块是verilog设计中的基本功能块，在第一讲有简单交待， 设计中的基本功能块，在第一讲有简单交待， 模块是 设计中的基本功能块 这里详细介绍模块内部构成 module 模块名 ( 端口列 表 ); 端口声明, 端口声明,参数声明
第三讲 verilog的基本语法
TOP HA
18
参数值的模块引用
module TOP3(NewA,NewB,NewS,NewC); input NewA, NewB; output NewS,NewC; HA #(5,2) Ha1 (NewA, NewB, NewS, NewC);
//第1个值5赋给参数AND_DELAY，该参数在模块HA中说明。 //第2个值2赋给参数XOR_DELAY，该参数在模块HA中说明。
asiccenterarnoldshi在过程块alwaysinitial中对变量赋值时忘了把它定义为寄存器类型reg或已把它定义为连接类型了wire把实例的输出连接出去时把它定义为寄存器类型把模块的输入信号定义为寄存器类型
TJIC
第三章 verilog的基本语 verilog的基本语 法
天津大学电子科学与技术系史再峰 shizaifeng@
连续赋制语句用于把值赋给线网型变量(不能为寄 存器型变量赋值) 语句形式为：assign A = B & C;
连续赋值语句在什么时候执行呢? 只要在右端表达式 的操作数上有事件(事件为值的变化)发生时，表达式 即被计算；如果结果值有变化，新结果就赋给左边的 线网。
28
连续赋值的目标类型
标量线网 向量线网 向量的常数型位选择 ,
endmodule
19
课堂练习课堂练习-参数传递
假定一个模块为BK,内部 两个参数P1，P2；另外一 个模块为HA,内部参数P3， P4 其在TOP模块中实例化调 用的名称分别为U1， U2 请尝试在top模块中用两种 不同的方法改变其参数值 p1-p4分别为1,2,3,4
TOP U2 U1
20
二、变 量
24
补充： 补充：CMOS NOR
Verilog 常用语法及举例
常用语句之五 for
for (i == 0; i< 100 ; i= i+1)
1，用于循环语句中。 2，循环次数必须是个常量。 3，i为integer（整型）类型。
小练习
1，分频电路设计，设计一个8分频。 2，设计一个0~23的计数器，在数码管上显示出来。 3，改进上述计数器，增加一个拨码输入，当拨码 为0时，数码管上显示一个固定值。当拨码为1时， 计数器继续计数。 4，按键去抖设计。每按键一次，数码管显示加1。 5，电子密码锁设计。
阻塞赋值与非阻塞赋值
阻塞赋值用在组合逻辑中。在always中使用 符号 = 非阻塞赋值用在时序逻辑中。在always中使 用符号 <=
阻塞赋值与非阻塞赋值
阻塞赋值 always @ (a,b,c) begin b = a; c = b; end
a
a
非阻塞赋值
always @ (posedge clk) begin b <= a; c <= b; end
常用语句之三 begin end
If (a == b)
begin c <= d; e <= f; g <= h; end 1，begin—end里面的所 有语句都是顺序执行。
常用语句之四 assign
assign a = b & c; assign a = (d ==1’b0) ? 0 : 1;
a b c b c
组合逻辑和时序逻辑
时序逻辑
时序逻辑需要时钟，输入变化不会引起输出立即变化。 而是要参考时钟沿的变化。 只能用非阻塞赋值的always语句实现。 结果会生产寄存器。
verilog语法
verilog语法Verilog语法是一种用于描述电路行为的高级语言，该语言包括硬件描述语言（HDL），它是用于描述电路结构的抽象级别的编程和验证的语言。
Verilog语法可以用于描述各种电路，例如数字电路、模拟电路、混合电路和电力电路。
它可以被编译到电路设计软件中，例如VHDL和FPGA，以生成真实的电路。
Verilog语法也可以用于设计和模拟计算机硬件，以及通用门阵列（FPGA）和软件可编程逻辑器件（CPLDs）。
它是一种开放式标准，因此，可以轻松地编写可以被各种工具识别的代码，使其可以被用于多个目的。
Verilog语法的另一个重要特性是它可以被用于建立完整的计算机系统，这是在其他语言中实现不易的。
Verilog语言具有许多不同类型的代码模块，其中包括文件输入和输出模块，模块句法，连接句法，结构化代码，运算符及其他语句。
文件输入和输出模块可以让您访问外部文件的数据，模块句法可以让您定义自定义模块，而连接句法可以用于定义系统中的数据流程，结构代码可以用于实现复杂的电路，而运算符和语句可以控制电路的运行方式。
在Verilog语言中，有很多种不同类型的语句。
它们可以分为三类：控制语句，转移语句和计算（运算）语句。
控制语句用于控制程序的流程，如循环、条件语句和操作符。
转移语句可以控制程序的运行方式，如延迟、忽略和停止，而计算（运算）语句可以实现算术和逻辑运算，以及多种数据类型的处理。
Verilog语法可以被用于编写可以用于在各种硬件上运行的软件。
Verilog代码的优势在于它可以用于编写可重用的代码以及更高效的代码，它可以将复杂的电路结构编译成更加细粒度的电路，并且可以显著地减少系统开发时间和成本。
Verilog语法在电路设计中发挥着至关重要的作用，它可以被用于描述电路结构，帮助设计师更容易地创建和处理电路，它还可以被用于设计计算机硬件和实现复杂的电路功能，因此可以帮助减少系统开发的成本和时间。
总的来说，Verilog语法是一种功能强大而易于使用的电路设计编程语言，可以被用于描述电路结构，编写可重用的代码，以及创建和处理复杂的电路，它可以大大简化系统开发，减少系统开发时间和成本。
Verilog基本语法
”This string formats a value: val = %b”
20
格式符
%h hex %o oct %d dec %b bin %c ACSII %s string %t time
转义符
\t tab \n 换行 \\ 反斜杠 \” \<1-3 digit octal number>
18
整数和实数常量小结
整数的大小可以定义也可以不定义。整数表示为：
数字中（_ ）忽略，便于查看 没有定义大小(size)整数缺省为32位 /*特别注意*/ 缺省数基为十进制 数基(base)和数字(16进制)中的字母无大小写之分 当数值value大于指定的大小时，截去高位。如 2'b1101表示的是 2'b01
- 4. 功能定义：
assign d = a | x ; assign x = ( b & ~c ); endmodule
6
3.1.3 逻辑功能描述
两路选择器的RTL级描述1： module mux2to1 (out, a, b, sel); input a, b, sel; output out; wire out; assign out=(sel)?b:a; endmodule
13
3.2.1 术语及定义
1.空白符：空格、tabs及换行
2. 标志符(Identifier):Verilog中对象(如模块或信号)的名字 3.LSB：最低有效位(Lease significant bit) 4.MSB：最高有效位(Most significant bit)
14
3.2.2 空白符和注释
module MUX2_1 (out, a, b, sel); 单行注释 // Port declarations
常用Verilog语法
module block; parameter p=0; endmodule
module annotate; defparam test.t.b1.p=2, test.t.b2.p=3; endmodule
3.2.2 变量
变量即在程序运行过程中其值可以改变 的量。
网络数据类型表示结构实体（如门） 之间的物理连接。网络类型的变量不能 储存值，而且它必须受到驱动器（门或 连续赋值语句，assign）的驱动。如果 没有驱动器连接到网络类型的变量上， 则该变量就是高阻的，即其值为z。常用 的网络数据类型包括wire型和tri型。如果 wire型和tri型变量没有定义逻辑强度 （logicstrength），在多驱动源的情况下， 逻辑值会发生冲突，从而产生不确定值。 下表是wire型和tri型变量的真值表。
rega =0； //合法赋值语句 mema =0； //非法赋值语句
如果想对memory中的存储单元进行读写 操作，必须指定该单元在存储器中的地址， 如下： mema[3] =0； //给memory中的第3个存储 单元赋值为0。
3.3 运算符及表达式
Verilog HDL语言的运算符范围很广， 按功能可以分为以下几类：
8‘b10101100 //位宽为8的数的二进制 表示，‘b表示二进制。 8‘ha2 //位宽为8的数的十六进制表示， ‘h表示十六进制。
2 、 x和 z值 x代表不定值，z代表高阻值。Z还有 一种表达方式可以写作“？”。 3、负数
一个数字可以被定义为负数，只需 在位宽表达式前加一个减号，减号必须 写在数字定义表达式的最前面。注意， 减号不可以放在位宽和进制之间，也不 可以放在进制和具体的数之间。如： -8‘d5 //这个表达式代表5的补数（用8 位二进制表示）； 8’d-5 //非法格式
有关Verilog 中的一些语法
有关Verilog 中的一些语法位运算符1) ~ //取反2) & //按位与3) | //按位或4) ^ //按位异或5) ^~ //按位同或(异或非)逻辑运算符在Verilog HDL语言中存在三种逻辑运算符:1) &&逻辑与2) || 逻辑或3) !逻辑非等式运算符在Verilog HDL语言中存在四种等式运算符:1) == (等于)2) != (不等于)3) === (等于)4) !== (不等于)"=="和"!="又称为逻辑等式运算符。
其结果由两个操作数的值决定。
由于操作数中某些位可能是不定值x和高阻值z,结果可能为不定值x。
而"==="和"!=="运算符则不同,它在对操作数进行比较时对某些位的不定值x和高阻值z也进行比较,两个操作数必需完全一致，其结果才是1，否则为0。
"==="和"!=="运算符常用于case表达式的判别,所以又称为"case等式运算符"。
位移运算符左移：右边的添0右移：左边的添0，移除的位舍去举例：4’b1001<<1 = 5’b10010; 4’b1001<<2 = 6’b100100;1<<6 = 32’b1000000; 4’b1001>>1 = 4’b0100; 4’b1001>>4 = 4’b0000;位拼接运算符1.{a,b[3:0],w,3’b101}也可以写成为{a,b[3],b[2],b[1],b[0],w,1’b1,1’b0,1’b1}2.{4{w}} //这等同于{w,w,w,w}3.{b,{3{a,b}}} //这等同于{b,a,b,a,b,a,b}负数:一个数字可以被定义为负数,只需在位宽表达式前加一个减号,减号必须写在数字定义表达式的最前面。
verilog基本语法、模块写法
Verilog语言是一种硬件描述语言（HDL），用于描述和设计数字电路。
它广泛应用于数字系统的建模、验证和综合，是数字电路设计领域中的重要工具之一。
在Verilog中，模块是最基本的组织单位，模块中包含了电路的功能和行为描述。
本文将介绍Verilog语言的基本语法和模块写法，以帮助读者更好地理解和应用Verilog语言。
一、Verilog基本语法1. 注释在Verilog中，使用双斜杠（//）进行单行注释，使用/* */进行多行注释。
注释可以提高代码的可读性，便于他人理解和维护。
2. 变量声明Verilog中的变量可以分为寄存器变量（reg）和线网（wire）两种类型。
寄存器变量用于存储状态信息，线网用于连接各个逻辑门的输入和输出。
3. 逻辑运算符和位运算符Verilog中包括逻辑运算符（与、或、非等）和位运算符（与、或、异或等），用于对信号进行逻辑和位级操作。
4. 控制语句Verilog支持if-else语句、case语句等控制语句，用于根据不同条件执行不同的操作。
5. 模拟时钟在Verilog中，时钟是电路中的重要部分，通常使用时钟信号来同步各个元件的动作。
时钟可以通过周期性方波信号来模拟，使用$period 函数可以定义时钟的周期。
6. 仿真指令Verilog提供了多种仿真指令，用于初始化信号、设置仿真时间、输出波形图等操作，有助于仿真和调试电路。
二、模块写法1. 模块定义在Verilog中，一个模块包含了一组功能相关的硬件描述，可以看作是一个小型电路的抽象。
模块通过module关键字进行定义，其中包括模块名、输入输出端口声明等信息。
```verilogmodule adder(input wire [3:0] a,input wire [3:0] b,output reg [4:0] c);// 模块内部逻辑描述endmodule```2. 端口声明模块的端口包括输入端口（input）和输出端口（output），可以通过wire和reg进行声明。