verilog_简单语法_夏宇闻___语法入门
VerilogHDL基础语法入门
1) $dumpfile(“file.dump”); //打开记录数据变化的数据文件
2) $dumpvars();
//选择需要记录的变量
3) $dumpflush; //把记录在数据文件中的资料转送到硬盘保存
4) $dumpoff;
//停止记录数据变化
5) $dumpon;
//重新开始记录数据变化
模块的抽象
技术指标：
用文字表示 用算法表示 用高级行为的Verilog模块表示
RTL/功能级：
用可综合的Verilog模块表示
门级/结构级：
用实例引用的Verilog模块表示
版图布局/物理级：
用几何形状来表示
行为综合 综合前仿真
逻辑综合
综合后仿真 布局布线
第三部分.简单的 Verilog HDL 模块
转换为门级电路互连的电路结构（综合）。 ▪ 需要对已经转换为门级电路结构的逻辑
进行测试（门级电路仿真）。 ▪ 需要对布局布线后的电路结构进行测试。
（布局布线后仿真）。
模块的测试
激励和控 制信号
被测模块
输出响应 和验证
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
▪ Verilog HDL的构造性语句可以精确地建立信号的 模型。这是因为在Verilog HDL中，提供了延迟和输出 强度的原语来建立精确程度很高的信号模型。信号值 可以有不同的的强度，可以通过设定宽范围的模糊值 来降低不确定条件的影响。
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“；”。
Verilog语法简易教程
语法--变量赋值
• 在Verilog中，变量是不能随意赋值的，必 须使用赋值运算符才可以进行赋值。其中 assign称为连续赋值，对应于线网类型变量 wire；initial或always称为过程赋值，对应 于寄存器类型变量reg。下面作具体讲解
语法--assign与wire
• 首先列个例子： wire a； assign a=1’b1； • 可以看出，语法格式就是这么简单，如下： assign 线网型变量名=赋值表达式； • 需要理解的是，assign称为连续赋值的意思 是，等号右端赋值表达式的值会持续对被 赋值变量产生连续驱动，而且只要等号右 端赋值表达式的值改变，左端被赋值变量 的值就会立即改变。对应到电路中去，就 是导线。
拼接运算符与重复操作符
• 拼接运算符是将两个或多个信号的某些位 拼接起来成为一个整体数据的运算操作， 其格式为：{s1,s2,…,sn}； 举例如下： z[3:0]={a,b,c,d}; shr[15:0]={shr[14:1],b,c}; • 重复操作符为{{}}，即双重花括号，提供复 制一个常量或变量的简便记法，如： {3{2'b01}}=6'b010101;
语法--条件语句case
当几个分支对应的操作相同时，可以将这些分支放 在一起，如： reg [2:0] cnt; case(cnt) 3'b000,3'b001,3'b010:q=q+1; 3'b011,3'b100:q=q+2; default:q=q; endcase
• 另外，同else一样，default一般不要缺省。
• 触发事件有两种，这是由硬件电路决定的，在数电中已经学过：电平 触发，边沿触发。
北航夏宇闻复杂数字逻辑系统的VerilogHDL设计方法简介
信号处理的工作是可以事后进行。
• 实时系统：
信号处理的工作必须在规定的很短的时间内完 成。
数字信号处理系统的实现
• 非实时系统： 通用的计算机和利用通用计算机改装的设备，
主要工作量是编写 “C” 程序。
• 实时系统： 信号处理专用的微处理器为核心的设备，主 要工作量是编写汇编程序。
行步骤是否正确。 逻辑综合：把RTL级模块转换成门级 。 后仿真：用门级模型做验证，检查门的互连逻辑
其功能是否正确。 布局布线： 在门级模型的基础上加上了布线延时 布局布线后仿真：与真实的电路最接近的验证。
行为级和RTL级
module muxtwo (out, a, b, sl);
input a,b,sl;
end endmodule
Verilog HDL模块的测试
`include myadder.v module t; wire [8:0] sumout; reg [7:0] ain, bin; reg clk; myadder(.clock(clk), .reset(rst), .a(ain), .b(bin), .sum(sumout));
• 行为级：有关行为和技术指标模块，容易理 解
• RTL级：有关逻辑执行步骤的模块，较难理 解
• 门级 ：有关逻辑部件互相连接的模块，很 难理解
• 开关级：有关物理形状和布局参数的模块， 非常难理解
抽象级别和综合与仿真的关系
行为仿真：行为的验证和验证模块分割的合理性 前仿真 ：即 RTL级仿真，检查有关模块逻辑执
International)
有哪几种硬件描述语言？ 各有什么特点？
• VHDL - 比VerilogHDL早几年成为I EEE标准； - 语法/结构比较严格，因而编写出的 模块风格比较清晰； - 比较适合由较多的设计人员合作完成 的特大型项目（一百万门以上）。
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。
【精品】夏宇闻Verilog教程范例共41页文档
【精品】夏宇闻Verilog教程范例
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
Verilog语法基础
• 逻辑操作符的结果为一位1，0或x。 •逻辑操作符只对逻辑值运算。 •如操作数为全0，则其逻辑值为false •如操作数有一位为1，则其逻辑值为true •若操作数只包含0、x、z，则逻辑值为x
逻辑反操作符将操作数的逻辑值取 反。例如，若操作数为全0，则其逻 辑值为0，逻辑反操作值为1。
逻辑反与位反的对比
值为x，因为可能不 相等，也可能相等
2‘b1x===2’b0x 值为0，因为不相同 2‘b1x==2’b1x 值为1，因为相同
===
== 0 1 x z 0 1 0 0 0
case等
1 0 1 0 0
x 0 0 1 0
z 0 0 0 1
a = 2'b1x; b = 2'b1x; if (a === b) $display(" a is identical to b"); else $display(" a is not identical to b");
当一个负数赋值给无符号变量如reg时，Verilog自动完成二进制补码计算
module sign_size; reg [3:0] a, b; reg [15:0] c;
initial begin
a = -1; // a是无符号数，因此其值为1111
b = 8; c= 8; // b = c = 1000 #10 b = b + a; // 结果10111截断, b = 0111
建议：表达式左右位数一致
关系操作符
> <
>= <=
大于 小于
大于等于 小于等于
• 其结果是1’b1、1’b0或1’bx。
module relationals (); reg [3: 0] rega, regb, regc; reg val; initial begin rega = 4'b0011; regb = 4'b1010; rega和regc的 regc = 4'b0x10; 关系取决于x end initial fork #10 val = regc > rega ; // val = x #20 val = regb < rega ; // val = 0 #30 val = regb >= rega ; // val = 1 #40 val = regb > regc ; // val = 1 #50 $finish; join 无论x为何值， endmodule regb>regc
FPGA夏宇闻Verilog学习笔记1
V erilog 数字系统设计教程 学习笔记1FPGA 学习由于工作上的需要，现在又开始学习新的芯片，估计以后会在FPGA 和DSP 这两个方向有发展，以前学的ARM 现在可以待业休息了等待新的起点。
虽然大学的时候学习过《EDA 技术与VHDL 》这门课程，但是我至今才知道VHDL 语言是FPGA 的设计语言之一。
有一个好的指导老师是非常重要的，进入公司后由于实行的是导师制，指导我的导师就让我看《V erilog 数字系统设计教程》，学习一样东西有一本好书是非常重要的，就如同学习C 语言看谭浩强老师的教程，同样学习FPGA 看夏宇闻老师的书一样，确实学到了很多东西，而且会一直研读。
不管学习单片机，ARM ，DSP 还是FPGA 上机练习是非常重要的，所以在学习夏宇闻老师的教程时我就把书中的上机练习题自己练习一遍，并做简要的记录。
设计平台：Quartus II 11.1sp2 Web Edition 仿真平台：ModelSin10.0c Starter Editon上机练习一 简单的组合逻辑设计由于是第一个练习，我会将具体的软件使用过程都列出来，方便同我一样的学习者学习。
1、建立一个新的工程弹出对话框，直接Next设置工程目录F:/FPGA V erilog test/lesson1，工程名compare，顶层设计模块名compare如果你已经有一些要加入工程的文件，可以再该步将文件加入到工程中，没有则直接Next这一步是选择你需要的设计芯片，由于我们只学习V erilog语言，所以芯片选择随意V erilog 数字系统设计教程 学习笔记3选择仿真语言和综合工具最后显示我们选择的信息，确认填写是否正确2、一些参数的设置设置未使用引脚属性，选择Device and Pin OptionsV erilog 数字系统设计教程 学习笔记5设置为输入三态3、这里我们可以编写测试程序选择V erilog HDL File编写测试程序保存到工程目录下V erilog 数字系统设计教程学习笔记4、进行程序的编译和综合编译结果75、进行testbench的设计，运行这样就在F:\FPGA V erilog test\lesson1\simulation\modelsim文件夹下生成一个compare.vt的文件，我们打开该文件，并进行内容修改修改前V erilog 数字系统设计教程学习笔记全部覆盖，写入自己的测试代码6、testbench的相关设置9编译testbench设置Test Benches…V erilog 数字系统设计教程学习笔记新建Ok，设置完成7、进行仿真测试11直接启动ModelSim，得到仿真结果放大V erilog 数字系统设计教程学习笔记由波形图可以知道，我们编写的比较器是正确的。
verilog语法基本知识
verilog语法基本知识Verilog语法基本知识Verilog是一种硬件描述语言，用于设计数字电路和系统。
它是一种结构化的编程语言，具有高度的抽象性和可重用性。
本文将介绍Verilog 的基本语法知识。
1.模块定义在Verilog中，一个模块是一个独立的实体，可以包含多个输入和输出端口以及内部逻辑。
模块定义的基本形式如下：module module_name(input port_list, output port_list);//内部逻辑endmodule其中，module_name为模块名称，input port_list为输入端口列表，output port_list为输出端口列表。
2.端口定义在模块定义中，可以定义多个输入和输出端口。
每个端口都有一个名称和数据类型。
例如：input clk; //定义一个时钟输入端口output reg [7:0] data_out; //定义一个8位输出端口3.数据类型Verilog支持多种数据类型，包括整数、浮点数、布尔值、向量等。
整数类型可以是有符号或无符号的，并且可以指定位宽。
例如：reg signed [7:0] num1; //有符号8位整数类型reg unsigned [15:0] num2; //无符号16位整数类型浮点数类型包括实数和双精度实数。
例如：real num3; //实数类型realtime num4; //双精度实数类型布尔值类型包括true和false。
例如：wire flag; //布尔值类型向量类型可以表示多位数据，例如：reg [7:0] data_in; //8位向量类型4.运算符Verilog支持多种运算符，包括算术运算符、比较运算符、逻辑运算符等。
算术运算符包括加、减、乘、除等。
例如：a =b + c; //加法运算b = d * e; //乘法运算比较运算符包括等于、不等于、大于、小于等。
例如：if(a == b) begin //判断a是否等于b//执行代码end逻辑运算符包括与、或、非等。
Verilog基础语法入门
• 开关级(switch-level): 描述器件中三极管和储存节 点以及它们之间连接的模型。
Verilog 的应用
一个复杂电路的完整Verilog HDL模型是由若 个 Verilog HDL 模块构成的，每一个模块又 可以由若干个子模块构成。
利用Verilog HDL语言结构所提供的这种功能就可以构 造一个模块间的清晰层次结构来描述极其复杂的大型 设计。
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• •
模块的结构
Verilog的基本设计单元是“模块”(block)。一个模块 是由两部分组成的：一）描述接口；二）描述逻辑功 能，即定义输入是如何影响输出的。下面举例说明：
module block (a,b,c,d); input a,b; output c,d; assign c= a | b ; assign d= a & b; endmodule
的 Verilog HDL模型。 - Verilog HDL 既是一种行为描述的语言也 是一种结构描述的语言。
这也就是说，既可以用电路的功能描述也可以用元器件和它们之间的连接来建立所设计电路的 Verilog HDL模型。Verilog模型可以是实际电路的不同级别的抽象。这些抽象的级别和它们 对应的模型类型共有以下五种：
Verilog HDL行为描述语言作为一种结构化和 过程性的语言，其语法结构非常适合于算法级 和RTL级的模型设计。这种行为描述语言具有 以下八项功能：
Verilog 的应用
• 可描述顺序执行或并行执行的程序结构。
• 用延迟表达式或事件表达式来明确地控制过程的启动 时间。
• 通过命名的事件来触发其它过程里的激活行为或停止 行为。
简单的 Verilog HDL 模块
例[2.1.4]： module trist1(out,in,enable); output out; input in, enable; mytri tri_inst(out,in,enable); endmodule