Verilog语法入门,初学者必看
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语法基础概念
verilog语法基础概念【verilog语法基础概念】文章目录：1. 介绍2. 模块和端口3. 数据类型4. 信号声明与赋值5. 运算符6. 控制结构7. 实例8. 总结【1. 介绍】Verilog是一种硬件描述语言，用于对数字电路进行建模和仿真。
它是一种结构化的语言，可方便地表示电路的层次结构和行为。
本文将介绍Verilog语言的基础概念，帮助您快速入门。
【2. 模块和端口】在Verilog中，我们使用模块(module)来表示电路的组件。
模块定义了电路的接口和行为。
每个电路都由一个或多个模块组成。
模块可以有输入端口(input)、输出端口(output)和内部信号(wire)。
模块定义的一般形式如下：module 模块名(输入端口声明, 输出端口声明);// Verilog代码endmodule下面是一个简单的模块定义示例：module AndGate(input a, input b, output y);assign y = a & b;endmodule【3. 数据类型】在Verilog中，数据类型用于定义信号或内存中存储的值的类型。
常用的Verilog数据类型有：- 位(bit): 表示二进制中的一个位，取值为0或1。
- 向量(vector): 由多个位组成的数据类型。
向量可以表示多位的二进制数，例如4位的向量可以表示16种不同的值。
- 寄存器(reg): 用于存储和传输数据的元件。
可以使用reg类型声明寄存器变量。
- 线(wire): 用于表示信号的元件。
可以使用wire类型声明信号变量。
下面是数据类型的声明示例：input [3:0] a; // 4位输入向量output reg [1:0] b; // 2位输出向量的寄存器wire [7:0] c; // 8位线信号【4. 信号声明与赋值】Verilog中使用信号(signal)来表示电路中的输入、输出和内部临时变量。
verilog教程
verilog教程Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于描述数字系统的行为和结构。
它是一种流行的HDL，广泛用于硬件设计和验证领域。
本教程将介绍Verilog的基本概念和语法，以帮助初学者入门。
一、Verilog的基本概念1.1 什么是VerilogVerilog是一种描述数字系统的语言，它可以用来描述硬件电路、验证设计的正确性以及进行电路仿真。
1.2 Verilog的应用领域Verilog广泛应用于硬件设计和验证领域，包括用于开发ASIC（应用特定集成电路）、FPGA（现场可编程门阵列）以及其他数字系统的设计。
1.3 Verilog的版本Verilog有多个版本，包括Verilog-1995、Verilog-2001以及最新的Verilog-2005、这些版本之间有一些语法和功能上的差异。
二、Verilog的语法结构2.1模块和端口在Verilog中，所有的电路描述都是由模块（module）组成的。
模块是电路的基本组成单元，可以看作是一个黑盒子，它接受一些输入，产生一些输出。
2.2信号声明在Verilog中，我们需要声明所有的输入和输出信号。
可以使用`input`和`output`关键字来声明这些信号。
2.3电路实现Verilog允许使用多种语句和结构来描述电路的行为和结构。
这些语句包括顺序语句、条件语句、循环语句以及层次结构。
2.4实例化模块在一个模块中，我们可以实例化其他的模块。
这样可以将一个大的电路拆分成多个小的模块，方便编写和测试。
三、Verilog的仿真和验证3.1静态验证Verilog语言本身提供了很多语法和语义层面的验证功能，对于语法和类型错误会有相应的提示。
3.2激励设计在进行电路验证时，我们需要为输入信号提供激励。
Verilog提供了一种称为`testbench`的特殊模块，用于生成输入信号并将其应用到待验证的电路中。
3.3波形仿真在Verilog中，我们可以使用仿真器来模拟电路的行为，并生成波形图来验证电路是否按预期工作。
2024版华为Verilog入门教程
目录•Verilog概述•Verilog基础语法•组合逻辑电路设计•时序逻辑电路设计•数字系统设计方法学•华为Verilog编程规范与技巧Verilog概述1 2 3Verilog语言诞生，最初用于模拟电子系统的行为。
1980年代初期Verilog逐渐发展成为硬件描述语言（HDL），用于描述数字电路和系统的结构和行为。
1980年代中期Verilog不断完善和发展，成为电子设计自动化（EDA）领域的重要标准之一，广泛应用于集成电路设计、FPGA开发等领域。
1990年代至今Verilog历史与发展集成电路设计Verilog可用于描述数字集成电路的逻辑功能、时序关系和电路结构，是IC设计领域的重要工具。
FPGA开发Verilog可用于FPGA的逻辑设计和编程，实现复杂的数字系统和算法。
ASIC设计Verilog可用于ASIC设计的各个阶段，包括逻辑设计、综合、布局布线等。
系统级建模与仿真Verilog可用于构建系统级模型，进行系统仿真和性能分析。
Verilog应用领域01Verilog 是一种硬件描述语言（HDL ），用于描述数字电路和系统的结构和行为。
02与其他硬件描述语言（如VHDL ）相比，Verilog具有更接近C 语言的语法风格，易于学习和使用。
Verilog 支持多种抽象层次的描述，包括行为级、寄存器传输级（RTL ）、门级和开关级，方便设计师在不同设计阶段使用。
Verilog 与硬件描述语言关系02Verilog基础语法标识符与关键字标识符用于标识变量、模块、函数等程序实体的名称，由字母、数字和下划线组成，首字符必须是字母或下划线。
关键字Verilog语言中的保留字，用于定义语言结构和控制语句，如`module`、`input`、`output`、`if`、`else`等。
数据类型与运算符数据类型包括整型（`integer`）、实型（`real`）、时间型（`time`）以及用户自定义类型等。
veriloga基础语法
veriloga基础语法VerilogA是一种硅谷团队开发的建模语言，它被广泛应用于集成电路(IC)的设计和仿真中。
本文旨在介绍VerilogA的基础语法。
1. 模块声明在VerilogA中，每个模块都需要进行声明。
声明的语法如下：module 模块名(输入端口1,输入端口2,...输入端口n,输出端口1,输出端口2,...输出端口m);<模块定义代码>endmodule其中，模块名可以由字母、数字和下划线组成，不能以数字开头；输入端口和输出端口可以是标量或向量。
2. 参数声明VerilogA允许在模块中声明参数，以便在实例化时进行配置。
语法如下：parameter 参数名 = 值;参数可以通过assign语句进行连接，也可以在实例化时进行配置。
3. 变量声明在VerilogA中，可以使用不同的变量类型进行声明，如实数、整数、布尔值等。
real: 实数类型，用于存储实数值。
integer: 整数类型，用于存储整数值。
boolean: 布尔类型，用于存储真/假值。
语法如下：real 变量名;integer 变量名;boolean 变量名;4. 函数和任务在VerilogA中，可以使用函数和任务来实现特定的功能。
函数是一段可重用的代码，它接收输入参数并返回一个值。
函数的语法如下：function 返回类型函数名(输入参数);<函数定义代码>return 返回值;endfunction任务是一段可重用的代码，不返回值，但可以通过参数进行输入和输出。
任务的语法如下：task 任务名(输入参数);<任务定义代码>endtask5. 运算符VerilogA支持各种常见的数学和逻辑运算符，如加减乘除、取余、与或非等。
加法运算符：+减法运算符：-乘法运算符：*除法运算符：/取余运算符：%与运算符：&&或运算符：||非运算符：!6. 控制结构在VerilogA中，可以使用if-else、for、while等控制结构来实现条件判断和循环。
Verilog-HDL中的基本语法
一个完整的源程序都应当加上需要的注释， 以加强程序的可读性。
2.2 Verilog HDL的语法
2.2.1 空白符和注释
Verilog HDL的空白符包括空格、tab符号、换行 和换页。
空白符如果不是出现在字符串中，编译源程序 时将被忽略。
8. 条件操作符(Conditional operators)
条件操作符为：？：
条件操作符的操作数有3个，其使用格式为
操作数 = 条件 ？ 表达式1：表达式2；
即当条件为真（条件结果值为1）时，操作数 = 表达式1；为假（条件结果值为0）时，操作数 = 表达 式2。
9. 位并接操作符（Concatenation operators） 并接操作符为：｛｝ 并接操作符的使用格式： ｛操作数1的某些位，操作数2的某些位，…，操作数n 的某些位｝；
位运算操作符包括：~（按位取反）、&（按位与）、 |（按位或）、^（按位异或）、^~或~^（按位同或）。
在进行位运算时，当两个操作数的位宽不同时， 计算机会自动将两个操作数按右端对齐，位数少的操 作数会在高位用0补齐。
4. 关系操作符（Pelational operators）
关系操作符有：
<（小于）、<=（小于等于）、>（大于）、>=（大 于等于）。
② 每个模块首先要进行端口定义，并说明输入 （input）、输出（output）或双向（inouts），然 后对模块的功能进行逻辑描述。
③ Verilog HDL程序的书写格式自由，一行可以一 条或多条语句，一条语句也可以分为多行写。
④ 除了endmodule语句外，每条语句后必须要有 分号“；”。
FPGA笔记之verilog语言(基础语法篇)
FPGA笔记之verilog语言（基础语法篇）笔记之verilog语言（基础语法篇）写在前面：verilogHDL语言是面对硬件的语言，换句话说，就是用语言的形式来描述硬件线路。
因此与等软件语言不同，假如想要在实际的中实现，那么在举行verilog语言编写时，就需要提前有个硬件电路的构思和主意，同时，在编写verilog语言时，应当采纳可综合的语句和结构。
1. verilog 的基础结构1.1 verilog设计的基本单元——module在数字电路中，我们经常把一些复杂的电路或者具有特定功能的电路封装起来作为一个模块用法。
以后在运用这种模块化的封装时，我们只需要知道：1.模块的输入是什么；2.模块的输出是什么；3.什么样的输入对应什么样的输出。
而中间输入是经过什么样的电路转化为输出就不是我们在用法时需要特殊重视的问题。
当无数个这样的模块互相组合，就能构成一个系统，解决一些复杂的问题。
verilog语言的基础结构就是基于这种思想。
verilog中最基本的模块是module，就可以看做是一个封装好的模块，我们用verilog来写无数个基本模块，然后再用verilog描述多个模块之间的接线方式等，将多个模块组合得到一个系统。
那么一个module应当具有哪些要素呢？首先对于一个module，我们应当设计好其各个I/O，以及每个I/O的性质，用于与模块外部的信号相联系，让用法者知道如何连线。
第二，作为开发者，我们需要自己设计模块内部的线路来实现所需要的功能。
因此需要对模块内部浮现的变量举行声明，同时通过语句、代码块等实现模块的功能。
综上所述，我们把一个module分成以下五个部分：模块名端口定义I/O解释第1页共9页。
verilog语法入门
模块的测试
测试模块常见的形式：
module t; reg …; //被测模块输入/输出变量类型定义 wire…; //被测模块输入/输出变量类型定义 initial begin …; …; …; end … …//产生测试信号 always #delay begin …; end … …//产生测试信号
语法详细讲解
编译引导语句
使用`define 编译引导能提供简单的文本替代功能 `define <宏名> <宏文本> 在编译时会用宏文本来替代源代码中的宏名。 合理地使用`define可以提高程序的可读性
举例说明：
`define on 1’b1 `define off 1’b0 `define and_delay #3 在程序中可以用有含义的文字来表示没有意思的数码提高了程序 的可读性，在程序中可以用 `on， `off， `and_delay 分别表 示 1，0，和 #3 。
语法详细讲解
编译引导语句
编译引导语句用主键盘左上角小写键 “ ` ” 起头 用于指导仿真编译器在编译时采取一些特殊处理 编译引导语句一直保持有效，直到被取消或重写 `resetall 编译引导语句把所有设置的编译引导恢复到 缺省状态 常用的编译引导有： a) `define b) `include c) `timescale d) `uselib e) `resetall ……..
语法详细讲解
特殊符号 “#”
特殊符号 “#” 常用来表示延迟：
在过程赋值语句时表示延迟。 例：initial begin #10 rst=1; #50 rst=0; end 在门级实例引用时表示延迟。 例：not #1 not1(nsel, sel); and #2 and2(a1, a, nsel); 在模块实例引用时表示参数传递 介绍参数类型变量时再讲。。。。
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Verilog的词法约定1Verilog是大小写相关的，其中的关键字全部为小写。
2空白符由空格、制表符、和换行符组成。
3单行注释以“//”开始，verilog将忽略此处到行尾的内容。
多行注释以“/*”开始，以“*/”结束。
多行注释不允许嵌套4操作符有三种：单目操作符、双目操作符和三目操作符。
5数字声明Verilog中有两种数字生命：指明位数的数字和不指明位数的数字指明位数的数字表示形式：<size>’<base format><number>Size用来指明数字位宽度，只能用十进制整数表示Base format包括十进制(’d或’D)，二进制（’b或’B），八进制(‘o或’O)，十六进制(‘h或’H)例如4’b1111 //4位2进制数12’h3ac //12位16进制数不指明位数的数字：如果数字说明中没有指定基数，那么默认表示为十进制数。
如果没有指定位宽，则默认的位宽度与仿真器和使用的计算机有关（最小为32位）。
‘o21 //32位八进制数X值和Z值：不确定值用X表示，高阻用Z值表示。
在八进制数中代表3位，十六进制中代表4位。
12’h12X //这是一个12位16进制数，其中低四位不确定负数：在表示位宽的数字前面增加一个减号来表示它是一个负数。
-6’d3 //一个6位的用二进制补码形式存储的十进制数3，表示负数-6’sd3 //一个6位的带符号算数运算的负数下划线符号和问号：除了第一个字符，下划线“_”可以出现在数字中的任何位置，它的作用只是提高可读性，在编译阶段会被忽略掉问号“？”是z的另一种表示，使用问号的目的在于增强casex和casez语句的可读性。
在这两条语句中，“？”表示不必关心的情况。
12’B1111_0011_1110 // 增强可读性4’b10?? //相当于4’b10zz6字符串是双引号括起来的一个字符队列。
对于字符串的限制是，它必须在一行中书写完，不可书写在多行中，也不能包含回车符。
Verilog将字符串当作一个单字节的ASCII字符队列。
“Hello Verilog world” //是一个字符串7标识符和关键字关键字是语言中预留的用于定义语言结构的特殊标识符。
Verilog中关键字全部小写。
标识符是程序代码中对象的名字，程序员使用标识符来访问对象。
Verilog中标识符由字母数字字符、下划线和美元符号组成，区分大小写。
其第一个字符必须是数字字符或下划线。
reg value; //reg是关键字；value是标识符8转义标识符转义标识符以“\”开始，以空白符结束。
Verilog将反斜线和空白符之间的字符逐个进行处理。
所有的可打印字符均可包含在转义字符中，而反斜线和表示结束的空白符不作为标识符的一部分。
系统任务Verilog为某些常用操作提供了标准的系统任务（也叫系统函数）这些操作包括屏幕显示、线网值动态监视、暂停和结束仿真等。
所有的系统任务都具有$<keyword>的形式。
显示信息$display(p1,p2,p3,…,pn);$display会自动在字符串的结尾处插入一个换行符，因此如果参数列表为空，则display的效果是现实光标移动到下一行监视信息$monitor(p1,p2,p3,…,pm);系统函数$monitor对其参数列表中的变量值或者信号值进行不间断的监视，当其中任何一个发生变化的时候，显示所有参数的数值。
$monitor 只需调用一次即可在整个仿真过程中生效。
编译指令Verilog提供了一些编译指令供用户使用，其使用方式为’<keyword>‘define用于定义verilog中的文本宏。
类似于c中的#define.‘define WORD_SIZE32‘i nclude 在编译期间将一个verilog源文件包含在另一个verilog文件中，类似于c中的＃i nclude结构。
‘include header.vVerilog的数据类型11值的种类四值电平逻辑如果两个具有不同强度的信号驱动同一个线网，则竞争结果值为高强度信号的值。
如果两个强度相同的信号之间发生竞争，则结果为不确定值。
2线网线网（net）表示硬件单元之间的连接。
线网一般使用关键字wire进行声明。
如果没有显式的说明为向量，则默认线网的位宽为1。
线网的默认值为Z，（trireg类型线网例外，其默认值为X）。
其值由驱动源确定，如果没有驱动源则线网的值为ZNet并不是一个关键字，它代表了一组数据类型，包括wire，wand，wor，tri，triand，trior以及trireg等。
3寄存器寄存器用来表示存储元件，它保持原有的数值，直到被改写。
注意：不要将这里的寄存器和实际电路中由边沿触发器构成的硬件寄存器混淆。
在Verilog中，术语register仅意味着一个保持数值的变量。
与线网不同，寄存器不需要驱动源，而且也不像硬件寄存器那样需要时钟信号。
在仿真过程中的任意时刻，寄存器的值都可以通过赋值来改变。
寄存器的数据类型通过关键字reg来声明，默认值为X。
4向量线网和寄存器类型的数据均可声明为向量（位宽大于1）。
如果在声明中没有指定位宽，则默认为标量（1位）wire a; //标量线网变量，默认wire [7:0] bus; //8位的总线reg clock ; //标量寄存器，默认reg [0:40] virtual_addr; //向量寄存器，41位宽的虚拟地址向量通过[high#:low#]进行说明，方括号中左边的数总是代表向量的最高有效位。
向量域选择对于上面例子中声明的向量，我们可以指定它的某一位或者若干个相邻位。
Verilog的数据类型21整数、实数和时间寄存器类型整数是一种通用的寄存器数据类型，用于对数量进行操作，使用integer进行声明。
integer counter; //一般用途的变量用作计数器initialcounter = -1; //把-1存储到寄存器中实数：实常量和实数寄存器数据类型使用关键字real来声明，可以用十进制或科学计数法来表示。
实数声明不能带有范围，其默认值为0.如果将一个实数赋予一个整数，那么实数将会被取为最接近的整数。
real delta; //定义一个名为delta的实型变量时间寄存器：仿真是按照仿真时间进行的，verilog使用一个特殊的时间寄存器数据类型来保存仿真时间。
时间变量通过使用关键字time来声明，其宽度与具体实现无关，最小为64位。
通过调用系统函数$time可以取得当前的仿真时间。
2数组Verilog中允许声明reg、integer、time、real、realtime及其向量类型的数组，对数组的维数没有限制，即可声明任意维数的数组。
线网数组也可用于连接实例的端口，数组中的每个元素都可以作为一个标量或者向量，以同样的方式来使用，形如<数组名>[<下标>]。
Integer count[0:7]; //由八位计数变量组成的数组reg bool [31:0]; //由32个1位的布尔寄存器变量组成的数组wire [7:0] w_array2 [5:0]; //声明8位向量的数组注意：不要把数组和线网或寄存器向量混淆起来。
向量是一个单独的元件，它的位宽是n，数组由多个元件组成，其中每个元件的位宽为n或1.3存储器Verilog中使用寄存器一维数组来表示存储器。
数字的每个元素成为一个元素或一个字（word），由一个数组索引来指定。
每个字的位宽为1位或者多位。
注意n个1位寄存器和一个n位寄存器是不同的。
如果需要访问存储器中的一个特定的字，则可通过子的地址作为数组的下标来完成。
reg mem1bit[0:1023]; //1k的1位存储器reg [7:0] membyte [0:1023]; //1k的字节（8位）存储器membytemembyet[511] //取出membyte中地址511所处的字节4参数Verilog使用关键字parameter在模块内定义常数。
参数代表常数，不能像变量那样赋值，但是每个模块实例的参数值可以在编译阶段被重载。
通过参数重载使得用户可以对模块实例进行定制。
除此之外还可以对参数的类型和范围进行定义。
parameter port_id = 5; //定义常数port_id 为55字符串字符串保存在reg类型的变量中，每个字符占用8位（一个字节），因此寄存器变量的宽度应足够大，以保证容纳全部字符。
如果寄存器变量的宽度大于字符串的大小，则verilog用0来填充左边的空余位。
如果寄存器变来那个的宽度小于字符串的大小，则verilog截去字符串最左边的位。
模块模块的定义以关键字module开始，模块名、端口列表、端口声明和可选的参数声明必须出现在其他部分的前面，endmodule语句必须为模块的最后一条语句。
端口是模块与外部环境交互的通道，只有在模块有端口的情况下才需要有端口列表和端口声明。
模块内部的5个组成部分是：变量声明、数据流语句、低层模块实例、行为语句块以及任务和函数。
端口端口是模块与外界环境交互的接口。
对外部环境来讲，模块内部是不可见的，对模块的调用只能通过其端口进行。
这种特点为设计者提供了很大的灵活性：只要接口保持不变，模块内部的修改并不会影响到外部环境。
常将端口成为终端。
（terminal）端口列表：在模块的定义中包括一个可选的端口列表。
如果模块和外部环境没有交换任何信号，则可以没有端口列表。
端口声明端口列表中的所有端口必须在模块中进行声明，verilog中的端口具有以下三种了类型：input、output、和inout。
在verilog中，所有的端口隐含地声明为wire类型，因此如果希望端口具有wire数据类型，将其声明为三种类型之一即可：如果输出类型的端口需要保存数值，则必须将其显式的声明为reg数据类型。
不能将input和inout类型的端口声明为reg数据类型，这是因为reg类型的变量是用于保存数值的，而输入端口只反映与其相连的外部信号的变化，并不能保存这些信号的值。
注意，在verilog中，也可以使用ANSI C风格进行端口声明。
这种风格的声明的优点是避免了端口名在端口列表和端口声明语句中的重复。
如果声明中未指明端口的数据类型，那么默认端口具有wire数据类型。
如：module fulladd4(output reg [3:0] sum,output reg c_out,input [3:0] a,b,input c_in);…………endmodule端口连接规则将一个端口看成由相互链接的两个部分组成，一部分位于模块内部，另一部分位于模块外部。
当在一个模块中调用（实例引用）另一个模块时，端口之间的连接必须遵守一些规则。