231Verilog语言的基本语法规则232变量的数据类型233
verilog 基本语法
verilog 基本语法Verilog基本语法Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路的行为和结构。
它具有强大的建模能力，能够描述复杂的数字系统，并用于逻辑设计和硬件验证。
本文将介绍Verilog的基本语法，以帮助读者对这种语言有一个基本的了解。
1. 模块声明在Verilog中，所有的设计都是通过模块来实现的。
模块是Verilog 的基本组织单位，类似于其他编程语言中的函数或类。
模块声明由关键字module开头，后面跟着模块的名称和输入输出端口的定义。
例如：module my_module(input a, b, output c);// 模块的主体endmodule2. 端口声明在模块声明中，使用关键字input和output来声明输入和输出端口。
输入端口用于接收信号，输出端口用于输出信号。
端口可以是单个的信号，也可以是信号的数组。
例如：input a, b; // 单个输入端口output c; // 单个输出端口input [7:0] d; // 输入信号的数组3. 信号声明在Verilog中，使用关键字wire、reg、integer等来声明信号。
wire用于声明连续的信号，reg用于声明时序的信号，integer用于声明整数变量。
例如：wire a, b; // 连续信号reg [7:0] c; // 时序信号，有8位integer d; // 整数变量4. 时钟和复位在数字电路中，时钟和复位信号是非常重要的。
在Verilog中，可以使用关键字input来声明时钟和复位信号，并在模块的输入端口中定义。
例如：input clk; // 时钟信号input rst; // 复位信号5. 运算符Verilog支持各种运算符，包括算术运算符、逻辑运算符、位运算符等。
算术运算符用于执行加减乘除等操作，逻辑运算符用于执行与或非等逻辑操作，位运算符用于执行位操作。
例如：a =b + c; // 加法运算d = ~(a & b); // 与运算和非运算6. 控制结构在Verilog中，可以使用if语句、case语句等控制结构来实现条件判断和多路选择。
Verilog 语言规则
实验与设计
9-2 等精度频率 脉宽/占空比 相位多功能测试仪设计 等精度频率/脉宽 占空比 脉宽 占空比/相位多功能测试仪设计
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实验与设计
9-2 等精度频率 脉宽/占空比 相位多功能测试仪设计 等精度频率/脉宽 占空比 脉宽 占空比/相位多功能测试仪设计
实验与设计
9-2 等精度频率 脉宽/占空比 相位多功能测试仪设计 等精度频率/脉宽 占空比 脉宽 占空比/相位多功能测试仪设计
第9章 章 Verilog语言规则 语言规则
9.1 文字规则
1. 整数
9.1 文字规则
2. 实数
3. 字符串
9.1 文字规则
4. 标识符
5. 关键词
9.2 数据类型
9.2.1 net网线类型 网线类型
9.2.2 register寄存器类型 寄存器类型
9.2.3 存储器类型
9.3 操作符
1. 逻辑操作符
9-2 等精度频率 脉宽/占空比 相位多功能测试仪设计 等精度频率/脉宽 占空比 脉宽 占空比/相位多功能测试仪设计
实验与设计
9-2 等精度频率 脉宽/占空比 相位多功能测试仪设计 等精度频率/脉宽 占空比 脉宽 占空比/相位多功能测试仪设计
实验与设计
9-2 等精度频率 脉宽/占空比 相位多功能测试仪设计 等精度频率/脉宽 占空比 脉宽 占空比/相位多功能测试仪设计
9.4.4 任务和函数语句 1.任务（task）语句 任务（ 任务 ）
9.4 基本语句
9.4.4 任务和函数语句 1.任务（task）语句 任务（ 任务 ）
9.4 基本语句
9.4.4 任务和函数语句 1.任务（task）语句 任务（ 任务 ）
9.4 基本语句
Verilog HDL 学习笔记(二)数据类型及其常量、变量
Verilog HDL 学习笔记（二）数据类型及其常量、变量Verilog HDL中总共有19种数据类型。
数据类型是用来表示数字电路硬件中的数据储存和传送元素的。
常量类型：一、数字1.整数（1）二进制整数（b或B)（2）十进制整数（d或D)（3）十六进制整数（h或H）（4）八进制整数（o或O）。
数字表达方式有以下3种：（1）<位宽><进制><数字>，这是一种全面的描述方式。
（2）<进制><数字> 这种描述方式中，数字的位采用缺少位宽（这由具体的机器系统决定，但至少是32位）。
（3）在<数字> 这种描述方式中，采用十进制作为转为。
在表达式中，位宽指明了数字的精确位数，例如：一个4位二进制数的位宽为4，一个4位十六进制数的位宽为16（因为每个十六进制数就要用4位二进制数来表示）。
如：8'b101011008'ha22.x和z在数字电路中，x代表不定值，z代表高阻值（z可用?代替）。
比如：8'b101011x0表示，从右数第二位为不定值。
8'ha?表示从右数前四位二进制位（一位十六进制位）为高阻值。
还有一个我不太懂的也写出来：12‘d?表示，位宽为12的十进制整数。
（有些不十分明白，但也大致可以理解）3.负数-8'ha3 //正确用法（负号必须在最前面）8'h-a3 //错误用法4.下划线正确的加适当下划线可以增加程序的可读性，不影响程序的运行：16'b1101_1111_0011_1101 //正确（下划线只能在数字中加，不能在其它位置）16'b_1101_1111_0011_1101 //错误二、参数型常量parameter e=22,f=e+1;(个人感觉：挺像C语言中的宏定义的最基础用法）需要改变参数型常量的值时，用defparam语句变量：后面的越来越不懂……。
了解VerilogHDL语法规则吗，看完这篇就知道了
了解VerilogHDL语法规则吗，看完这篇就知道了本节介绍Verilog HDL语法规则，包括文字规则、数据对象及运算符的使用等。
Verilog HDL文字规则1.关键词与标识符关键词是Verilog HDL中预先定义的单词，它们在程序中有特别的使用目的。
已经被用作关键词的单词不可以在程序中另作他用，见表3-1。
不同版本的Verilog HDL硬件描述语言中定义的关键词数目略有变化，Verilog 1995的关键词有97个，Verilog 2001共102个。
标识符是用户编程时给对象定义的名称，对象包括：常量、变量、模块、寄存器、端口、连线、示例和beginend块等元素。
定义标识符时应遵循如下规则：只能由26个大小写英文字母、数字和下划线组成。
标识符的第一个字符必须是英文字母或下划线。
字符中的英文字母区分大小写。
【例3-7】判断下面标识符是否合法。
2.注释与C语言一样，硬件描述语言中的注释也不会被编译。
在Verilog HDL中有两种形式的注释方式：采用/* */，多用于多行注释。
采用//，用于单行注释。
【例3-8】注释举例。
在实际使用中，很多公司的编程规范明确表明，注释行中不提倡采用第一种/**/的注释方式，不允许使用中文注释。
3.常数的表示在Verilog HDL中，常数用来表示在程序中不随意变化的量，常数分为整数、实数及字符串三大类型。
(1)整数型常数是数字电路中最常用到的类型，在Verilog HDL中有两种表示方法：简单的十进制格式，例如-50、6等。
基数格式，其表达方式一般如下：〈位宽〉是十进制数值表示的常数化成二进制时对应的宽度，〈进制符号〉用进制符号b或B(二进制)、o或O(八进制)、d或D(十进制)、h或H(十六进制)表示常数的进制格式，即二进制、八进制、十进制、十六进制这4种进制表示。
数字的位宽可以默认，如果没有定义长度，数的长度由具体机器系统决定(至少是32位)。
【例3-9】常数表示方法举例。
verillog语法
verillog语法
Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统。
以下是Verilog 的基本语法：
1. 注释：Verilog中的注释以“//”开头，一直延续到该行的末尾。
另外，多行注释以“/”开始，以“/”结束。
2. 数字表达方式：在Verilog中，数字的表示方式可以是十进制、八进制或二进制。
例如，8'b表示一个8位的二进制数。
3. 数据类型：Verilog中有四种数据类型，分别是wire（线网型）、reg （寄存器型）、integer（整数型）和parameter（参数型）。
其中，wire 类型用于表示物理连线，reg类型表示数据存储单元。
4. 模块：Verilog中的模块是电路的基本单元，由输入、输出和内部信号组成。
模块的端口用于连接外部信号，内部信号用于描述电路的行为。
5. 语句：Verilog中的语句可以分为赋值语句、控制语句和过程语句。
赋值语句用于给变量赋值，控制语句用于控制流程，过程语句用于描述电路的行为。
6. 任务和函数：Verilog中的任务和函数用于实现特定的功能。
任务和函数的使用可以减少代码的重复，提高代码的可维护性。
7. 系统任务和系统函数：系统任务和系统函数是Verilog提供的用于实现特定系统级功能的任务和函数。
例如，$display系统任务用于在仿真时显示信息。
以上是Verilog的基本语法，当然还有更多的语法和概念需要学习和掌握。
建议查阅相关的Verilog教程或书籍，以深入了解Verilog的语法和用法。
第3章 Verilog中的常量、变量与数据类型
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3.2 变量
测试代码
module comp2_test; reg clk,ina,inb; wire out1,out2; always begin #10 clk=1; #10 clk=0; end initial begin clk=0;ina=0;inb=0; #100 ina=0;inb=1; #100 ina=1;inb=0; #100 ina=1;inb=1; end comp2 u1(ina,inb,clk,out1,out2);
clk din
shifter[3]
tsetup thold
tsetup thold
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非阻塞赋值： 4位移位寄存器
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阻塞赋值： 4位移位寄存器
`timescale 1ns/100ps module shifter(din,clk,reset,dout); input clk,din,reset; output dout; reg[3:0]shifter; always@(posedge clk,posedge reset)
非阻塞赋值用于时序逻辑电路，阻塞赋值用于组合逻辑电路。
1、非阻塞赋值：使用符号“<=”，
特点：在一个块语句内，采用非阻塞赋值的变量在所有语句都执行 完毕后才被赋予新的数值，此前保持原值。
2、阻塞赋值：使用符号“=”，
特点：在一个块语句内，对变量的赋值是立刻生效的。
28
非阻塞赋值： 4位移位寄存器
`timescale 1ns/100ps module shifter(din,clk,reset,dout); input clk,din,reset; output dout; reg[3:0]shifter; always@(posedge clk,posedge reset)
Verilog语法介绍
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2. reg型
寄存器是数据储存单元。寄存器数据类型的关键字reg。通过赋值语句可 以改变寄存器储存的值，其作用与改变触发器储存的值相当。
reg型数据常用来表示“always”模块内的 指定信号，常代表触发器。 reg型数据的格式如下： reg [n-1:0] 数据名1，数据名2，…..数据名i； 或 reg [n:1] 数据名1，数据名2，…..数据名i；
一、模块的定义
模块的端口声明了模块的输入输出口,其格式如下: module 模块名(口 1,口 2,口 3,口 4,……);
模块的端口表示的是模块的输入还是输出口名。
二、模块内容
模块的内容包括 I/O说明，内容信号声明和功能定义。 1、I/O说明的格式 输入口： input[信号位宽-1:0]端口名; 输出口： output[信号位宽-1:0]端口名 ; 输入／输出口: (双向) inout [信号位宽-1:0 ] 端口名; I/O说明也可以写在端口声明语句里。其格式如下： 两种声明方式是等价的！ module module_name(input port1,input2,….. output port1,output port2……); 2. 内部信号说明 在模块内用到的和与端口有关的变量类型有二种wire和reg。 如： reg[width-1:0] R变量1, R变量2…; wire [width-1 :0] W变量1，W变量2…..; reg型数据用来表示“always”模块内的指定信号，例如触发器。 wire型数据用来表示“assign”关键字指定的组合逻辑信号。 若不指定变量类型，默认为wire！
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。
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十进制记数法 如： 0.1、2.0、5.67 实数型常量
科学记数法 如: 23_5.1e2、5E－4
23510.0、 0.0005
Verilog允许用参数定义语句定义一个标识符来代表一个常量，称
为符号常量。定义的格式为：
parameter 参数名1＝常量表达式1，参数名2＝常量表达式
2，……；如 parameter BIT=1, BYTE=8, PI=3.14;
4、可以使产品上市快，成本低 VHDL与ASIC器件 结合，大大提高数字系统集成化速度，降低产品 设计前期风险。
14
2.4.1 VHDL模块
a
b
逻辑模块
f(a,b,c)
c
逻辑模块：VHDL语言中的基本单元和最重要的抽 象,它可以代表整个系统.1块电路板.1个芯片.1个单 元或1个门电路
1个逻辑模块由1个实体（Entity）描述和1个结构 （ Architecture ）描述组成
作用:用于逻辑图的描述和验证。
15
VHDL模块的定义
定义模块: 实体（Entity）描述：给模块命名，确定输入输出信号线 结构（ Architecture ）描述：输入和输出的关系。 使用：编译器接收网络描述文件并产生一个包含所有网
络信息的输出文件
VHDL
清单
Entity… Architecture…
逻辑运算符
与AND； 或 OR； 与非 NAND； 或非 NOR； 异或XOR； 异或 非XNOR； 非 NOT
关系运算符
相等=; 不等/=; 小于 <; 大于 >; 小于等于<=; 大于等于>=;
其他符号: 正+、负-、连接 &、结束;、变量赋值:=、信号
赋值<=、注释--、文字说明＃、数据对象与类型隔离:
6．字符串:字符串是双撇号内的字符序列
6
2.3.2 变量的数据类型
1线网类型:是指输出始终根据输入的变化而更新其值的 变量,它一般指的是硬件电路中的各种物理连接.
例:网络型变量L的值由与门的驱动信号 a和b所决定，即L＝a&b。a、b的值发 生变化，线网L的值会立即跟着变化。
a
&L
b
常用的网络类型由关键词wire定义 wire型变量的定义格式如下： wire [n-1:0] 变量名1，变量名2，…，变量名n；
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VHDL的优点
1.在希望的层次上可以对设计进行精确而简练的描 述； 在不同的层次上都易于形成用于模拟和验 证的设计描述；
2.语言标准、规范，易于共享和复用，便于修改； 可以作硬件和软件的联合设计，消除了硬件和软 件开发时间上的间隔;
3、移植性强 VHDL是标准语言，设计描述可以被 不同的工具支持；
3
2.3.1 Verilog语言的基本语法规则
为对数字电路进行描述（常称为建模），Verilog语言规定 了一套完整的语法结构。
1．间隔符: Verilog 的间隔符主要起分隔文本的作用，可以使 文本错落有致，便于阅读与修改。
间隔符包括空格符（\b）、TAB 键（\t）、换行符（\n）及 换页符。
关键词:是Verilog语言本身规定的特殊字符串，用来定义 语言的结构。例如，module、endmodule、input、 output、wire、reg、and等都是关键词。关键词都是小 写，关键词不能作为标识符使用 。
4．逻辑值集合
为了表示数字逻辑电路的逻辑状态，Verilog语言规定了
4种基本的逻辑值。 0
End gate_1; -- architecture logic of gate_1 Begin
f <= a or b;
End gate_1
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2.4.2 并发运算
运算不考虑时间限制，无论何时输出随输入 而变 not优先级最高 or and具有同等优先级 同级时按从左到右顺序运算 括号可增加优先级别
逻辑0、逻辑假
1 x或X z或Z
逻辑1、逻辑真
不确定的值（未知状态）
高阻态
5
5．常量及其表示
整数型
十进制数的形式的表示方法:表示有符号常量 例如：30、－2
带基数的形式的表示方法: 表示常量
常量
格式为：<＋/－><位宽>’<基数符号><数 例值如>：3’b101、5’o37、8’he3，8’b1001_0011
电路结构描述
or U4(out, a1, b1);
endmodule
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2.3.4 逻辑功能的仿真与测试 逻辑电路的设计块完成后，就要测试这个设计块描述的逻辑功能 是否正确。为此必须在输入端口加入测试信号，而从其输出端口 检测其结果是否正确，这一过程常称为搭建测试平台。根据仿真 软件的不同，搭建测试平台的方法也不同。
图2.3.3 例2.3.1的仿真输出波形
12
2.4 VHDL的基本概念
1962年Iverson提出HDL(hardware description language, VHSIC:very high speed integrated circuit，上世纪80年代中期美国防部支持开发, 有：IEEEStd1076-1987； IEEEStd1076-1993Fra bibliotek17标识符
有效字符:英文字母(‘a’～ ‘ z’, ‘ A’～ ‘ Z’).数字(‘0’～ ‘9’)和下划线‘-’;
每个标识符是一个字符串，必须以英文字母打头， 可具有任意长度;
下划线(‘-’)的前后必须有英文字母或数字，一行中 不允许使用多于两个下划线;
标识符不区分大小写. Temporary_read_signal AOI4 b3 _basic_logic_function restart_2_
2.3 硬件描述语言Verilog HDL基础
2.3.1 Verilog语言的基本语法规则 2.3.2 变量的数据类型 2.3.3 Verilog程序的基本结构 2.3.4 逻辑功能的仿真与测试
1
2.3 硬件描述语言
硬件描述语言HDL(Hardware Description Languag ) 类似于高级程序设计语言.它是一种以文本形式来描 述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示 逻辑电路图、逻辑表达式，复杂数字逻辑系统所的逻 辑功能。HDL是高层次自动化设计的起点和基础.
行为描述语句；
endmodule
逻辑功能描 述部分，其 顺序是任意的
10
例 用结构描述方式建立门电路Verloger模型
模块名
a
selnot & a1
sel
1
U2
out
U1
//Gate-level description of simple circuit
& b1 U4
b
module mux2to1(a, b, sel, out);
18
例
a
Entity simple_gate is
port(a,b,c:in bit;
b
逻辑模块
f(a,b,c)
f:out bit);
c
End simple_gate;
a
b
Gate_1
ab f
Entity gate_1 is port(a,b:in bit;
f
00 0
f:out bit);
011 101 111
8
2.3.3 Verilog程序的基本结构
Verilog使用大约100个预定义的关键词定义该语言的结构 1、 VerilogHDL程序由模块构成。每个模块的内容都是嵌在关键词 module和endmodule两个语句之间。每个模块实现特定的功能。
2、每个模块先要进行端口的定义，并说明输入（input)和输出 （output),然后对模块功能进行描述。 3、除了endmodule语句外，每个语句后必须有分号。 4、可以用/* --- */和//…..对VerilogHDL程序的任何部分做注释。
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模块定义的一般语法结构如下：
module 模块名（端口名1, 端口名2, 端口名3,…）；
端口类型说明(input, outout, inout)； 参数定义(可选)；
说明部分
数据类型定义(wire, reg等)；
实例化低层模块和基本门级元件； 连续赋值语句（assign）； 过程块结构（initial和always）
变量宽度
例:wire L; //将上述电路的输出信号L声明为网络型变量 wire [7:0] data bus; //声明一个8-bit宽的网络型总线变量
7
2、寄存器型 寄存器型变量对应的是具有状态保持作用的电等路元件,如触 发器寄存器。寄存器型变量只能在initial或always内部被赋值。
4种寄存器类型的变量
VHDL
编译器程序
输出文件
信号模拟
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表达式与运算符
算术运算符及关键字
加+； 减 -； 乘 * ； 除 / ； 取模 MOD； 取余REM； 逻辑左 移 SLL； 逻辑右移 SRL ； 乘方**； 取绝对值ABS；端 口PORT; begin; end; in; out; entity; architecture; …
2．注释符:注释只是为了改善程序的可读性，在编译时不起作用。 多行注释符(用于写多行注释): /* --- */； 单行注释符 :以//开始到行尾结束为注释文字。
4
3．标识符和关键词
标识符:给对象（如模块名、电路的输入与输出端口、变
量等）取名所用的字符串。以英文字母或下划线开始
如，clk、counter8、_net、bus_A 。
VHDL的能力范围: system ,sub-system, chip level,register-trans-fer,gate level,circuit