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北大数字集成电路课件--6_verilog的数据类型

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verilog数值

verilog数值

在Verilog中，数字可以用于表示各种数据类型，包括整数、浮点数、以及各种基本数据类型。

以下是对Verilog中数字的一些基本概念的详细解答：整数和实数：1.整数：▪Verilog中的整数可以是十进制、二进制、八进制或十六进制。

▪十进制示例：int_a = 123;▪二进制示例：bin_b = 4'b1010;表示二进制数 1010。

▪八进制示例：oct_c = 8'o17;表示八进制数 17。

▪十六进制示例：hex_d = 16'h1A;表示十六进制数 1A。

2.实数：▪Verilog中的实数通常用于表示浮点数。

▪例如，real_num = 3.14;表示浮点数 3.14。

基本数据类型：1.bit：▪bit是最基本的数据类型，只能取 0 或 1。

▪例如，bit_a = 1;2.reg：▪reg是寄存器数据类型，可以存储多个位。

▪例如，reg [7:0] data_bus;定义了一个包含8位的寄存器。

3.wire：▪wire用于表示电路中的连线，可以连接不同的电路部件。

▪例如，wire [15:0] data_out;定义了一个16位的输出连线。

4.integer：▪integer用于表示整数。

▪例如，integer count = 0;定义了一个整数变量。

5.real：▪real用于表示实数。

▪例如，real voltage = 5.0;定义了一个实数变量。

参数和常量：1.parameter：▪parameter关键字用于定义参数，通常用于指定模块的宽度或大小。

▪例如，parameter WIDTH = 8;定义了一个参数 WIDTH。

2.`define：▪使用define可以定义常量。

▪例如，define MAX_COUNT 100定义了一个最大计数常量。

这些是Verilog中处理数值的基本概念。

根据设计的需求，你可以选择适当的数据类型和表示方式。

请注意，Verilog中的数值表示可以有多种形式，具体的选择取决于设计需求。

数字电路中Verilog HDL语言基础知识课件

数字电路中Verilog HDL语言基础知识课件

6-3Vrilog HDL语言简介硬件描述语言HDL是EDA技术中的重要组成部分，常用的硬件描述语言有Verilog HDL 、VHDL、System Verilog、System C、ABEL HDL和AHDL等，而Verilog HDL和VHDL是当前最流行的并成为IEEE标准的硬件描述语言。

3.1 HDL简介VHDL是超高速集成电路硬件描述语言（Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）的缩写。

VHDL作为IEEE标准的硬件描述语言和EDA的重要组成部分，经过十几年的发展、应用和完善，以其强大的系统描述能力、规范的程序设计结构、灵活的语言表达风格和多层次的仿真测试手段，在电子设计领域受到了普遍的认同和广泛的接受，成为现代EDA领域的重要的硬件设计语言。

HDL的特点1、HDL具有强大的功能，覆盖面广，描述能力强。

HDL支持门级电路的描述，也支持寄存器传输级电路的描述，还支持以行为算法描述为对象的电路的描述。

2、HDL有良好的可读性。

它可以被计算机接受，也容易被读者理解。

用HDL书写的源文件，既是程序又是文档，既是工程技术人员之间交换信息的文件，又可作为合同签约者之间的文件。

3、HDL具有良好的可移植性。

作为一种已被IEEE承认的工业标准，HDL事实上已成为通用的硬件描述语言，可以在各种不同的设计环境和系统平台中使用。

4、使用HDL可以延长设计的生命周期。

用HDL描述的硬件电路与工艺无关，不会因工艺而过时。

与工艺有关的参数可以通过HDL提供的属性加以描述，工艺改变时，只需要修改相应程序中属性参数即可。

5、HDL支持对大规模设计的分解和已有设计的再利用。

HDL可以描述复杂的电路系统，支持对大规模设计的分解，由多人、多项目组来共同承担和完成。

标准化的规则和风格，为设计的再利用提供了有力的支持。

6、HDL有利于保护知识产权。

北京大学Verilog HDL 语言讲义

北京大学Verilog HDL 语言讲义

3.2 运算符及表达式 ..........................................................................................................................11 3.2.1 逻辑运算符 ..........................................................................................................................11 3.2.2 位运算符 ..............................................................................................................................12 3.2.3 移位运算符 ..........................................................................................................................12
二 VERILOG 模块的基本概念............................................................................................................ 4
2.1 模块的结构 ................................................................................................................................... 6 2.1.1 模块声明和端口定义 ........................................................................................................... 6 2.1.2 模块内容 ............................................................................................................................... 6
《数字集成电路设计》PPT课件

《数字集成电路设计》PPT课件


② x和z值 在数字电路中，x代表不定值，z代表高阻值。 例如： 8’b1001xxxx 表示位宽8的二进制数第四位为不定值。
ⅱ. Parameter常数
在Verilog中，用parameter定义一个标识符代表一个常量，称为符 号常量。采用标识符代表一个常量可提高程序的可读性和可维护 性。其定义结构如下：
Verilog HDL程序模块包括模块名、输入输出端口说明、 内部信号说明、逻辑功能定义等几部分。
程序模板如下：
module <模块名>(<输入、输出模块列表>); /*端口描述*/ input <输入端口列表>; output <输出端口列表>;
/*内部信号说明*/ wire //nets型变量 reg //register变量 integer //常数
位运算是对两个操作数相应位进行运算操作数的位数是不变的而缩减运算时针对单个操作数先将操作数的第一位于第二位进行运算再将结果与第三位进行运算以此类推直到最后一位其结果是一个一位二进制数
数字集成电路设计
FPGA结构与设计流程
FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵 列，是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。 它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，即 解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
wire[n:1] 变量名1，变量名2，……，变量名n；
ⅱ. register型变量
register型变量对应于具有状态保持作用的电路元件，如触发器，锁 存器等。它只有明确地赋值后才能对其他变量赋值，重新赋值前一 直保持原值。在设计中，此类变量必须放在块语句(always语句)中， 通过过程语句赋值。同一个register型变量只能在一个块语句中重复 赋值，而不能同时在多个块语句中重复赋值使用。register型变量包 括reg型和integer型。
verilog 数据类型

verilog 数据类型

verilog 数据类型Verilog数据类型Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统。

在Verilog中，数据类型是非常重要的概念，因为它们定义了变量和信号的类型和范围。

本文将介绍Verilog中的数据类型。

1. 整数类型整数类型是Verilog中最基本的数据类型之一。

它们用于表示整数值，可以是有符号或无符号的。

在Verilog中，整数类型有四种：bit、byte、integer和longint。

bit类型是最基本的整数类型，它只有一个位，可以是0或1。

byte类型是8位整数类型，可以表示0到255之间的值。

integer 类型是32位整数类型，可以表示-2147483648到2147483647之间的值。

longint类型是64位整数类型，可以表示-9223372036854775808到9223372036854775807之间的值。

2. 实数类型实数类型用于表示实数值，可以是单精度或双精度的。

在Verilog 中，实数类型有两种：real和realtime。

real类型是单精度实数类型，可以表示大约6到7位有效数字。

realtime类型是双精度实数类型，可以表示大约15到16位有效数字。

3. 向量类型向量类型用于表示多位信号或变量。

在Verilog中，向量类型有两种：wire和reg。

wire类型用于表示多位信号，可以是有符号或无符号的。

它们通常用于连接模块之间的信号。

reg类型用于表示多位变量，可以是有符号或无符号的。

它们通常用于存储状态或计数器值。

4. 枚举类型枚举类型用于表示一组命名的常量。

在Verilog中，枚举类型使用parameter关键字定义。

例如：parameter [RED, GREEN, BLUE] = 3'b001, 3'b010, 3'b100;这将定义一个枚举类型，其中RED、GREEN和BLUE是常量名称，它们分别对应于3位二进制值001、010和100。

《数字集成电路设计》课件

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加法器和减法器
深入研究加法器和减法器的原理，了解如何进行数字的加法和减法运算。
贝叶斯定理在电路设计中的应 用
介绍贝叶斯定理在电路设计中的应用场景，讲解如何利用先验知识和观测结 果进行后验概率的计算。
层级与模块化设计
层级设计
了解层级设计的原理和方法，掌握如何将复杂的电 路分解为多个模块进行设计和测试。
仿真实例
通过案例分析和实际仿真实例，加深对 电路仿真工具和流程的理解和应用。
计算机辅助设计方法与工具介 绍
介绍计算机辅助设计的基本原理和方法，以及常用的电路设计工具，包括EDA 软件和硬件描述语言。
引言
数字集成电路设计是现代信息技术的关键领域，本课程将深入探讨数字电路 设计的理论和实践，为学生打下坚实的基础。
逻辑门与布尔代数
了解常用逻辑门的工作原理，掌握布尔代数的基本概念和运算规则，为后续的电路设计奠定基础。
时序逻辑电路设计基础
1
触发器和计数器
2
深入研究各种触发器和计数器的原理和
应用，掌握时序逻辑电路的设计技巧。
《数字集成电路设计》PPT课件
数字集成电路设计PPT课件大纲： 1. 引言 2. 逻辑门与布尔代数 3. 时序逻辑电路设计基础 4. 组合逻辑电路设计 5. 贝叶斯定理在电路设计中的应用 6. 层级与模块化设计 7. 电路仿真工具与流程 8. 计算机辅助设计方法与工具介绍 9. 电路优化与验证 10. 技术与制造工艺介绍 11. 功耗优化与电源管理 12. 嵌入式系统设计基础 13. CPU架构设计基础 14. SOC（系统片上集成电路）设计基础 15. 集成电路测试方法与介绍
模块化设计
学习模块化设计的思想和技术，掌握如何将多个模 块进行组合，实现复杂功能的集成电路设计。
第3章 Verilog中的常量、变量与数据类型

第3章 Verilog中的常量、变量与数据类型

endmodule
21
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
30
非阻塞赋值： 4位移位寄存器
31
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)
数学Verilog数字系统设计PPT课件

数学Verilog数字系统设计PPT课件


• 4’b x1 = 4’b xx_x1
• MS bit = 1 zero extension
• 4’b 1x = 4’b 00_1x
第17页/共57页
数字 (iii)
• 如果 size（位宽）没标出，默认值是32位，每个字母用8位
ASII码值表示
• 如果 radix（进制）没标出，默认为十进制
第7页/共57页
Example: Half Adder
A S
B C
A
S
Half
B
Adder C
module half_adder(S, C, A, B); output S, C; input A, B;
wire S, C, A, B;
assign S = A ^ B; assign C = A & B;
• Case sensitivity
• myid Myid
第13页/共57页
注释行
与C语言完全一致
• // The rest of the line is a comment
• /*
Multiple line comment */
• /*
Nesting /* comments */ do
第14页/共57页
1
2
3
E.g. Full Adder
Half Adder Half Adder
第3页/共57页
Module
in1 my_module in2
f
inN
out1 module my_module(out1, .., inN); output out1, .., outM;
out2 input in1, .., inN;
verilog语言默认的数值格式

verilog语言默认的数值格式

Verilog语言是一种硬件描述语言（HDL），被广泛应用于数字集成电路（IC）设计领域。

在Verilog语言中，默认的数值格式对于数字的表示和处理起着重要的作用。

在本文中，我们将就Verilog语言默认的数值格式展开讨论，并探究其在数字电路设计中的应用。

一、二进制表示在Verilog语言中，默认的数值格式是二进制。

二进制是一种基于2的数字系统，其表示方式是通过0和1两个数字进行组合。

在Verilog 语言中，可以通过使用'b'或'B'前缀来表示二进制数值。

'b1010'表示10，其中'b'表示这是一个二进制数值，后面的数字则是该二进制数值对应的十进制数。

这种表示方式在数字逻辑电路设计中非常常见，尤其是在表示寄存器、状态机等时使用频繁。

二、十进制表示除了二进制表示外，在Verilog语言中，默认的数值格式也支持十进制。

十进制是一种基于10的数字系统，其表示方式是通过0-9十个数字进行组合。

在Verilog语言中，可以直接使用数字表示十进制数值。

'10'表示10，这是一个十进制数值。

在一些需要直观表示数量的场景中，使用十进制数值会更为方便。

三、八进制和十六进制表示除了二进制和十进制表示外，在Verilog语言中，默认的数值格式还支持八进制和十六进制表示。

八进制是一种基于8的数字系统，其表示方式是通过0-7这8个数字进行组合。

在Verilog语言中，可以通过使用'o'或'O'前缀来表示八进制数值。

'o17'表示15，其中'o'表示这是一个八进制数值。

十六进制是一种基于16的数字系统，其表示方式是通过0-9以及A-F这16个字符进行组合。

在Verilog语言中，可以通过使用'h'或'H'前缀来表示十六进制数值。

'h1F'表示31，其中'h'表示这是一个十六进制数值。

verilog 数据类型

verilog 数据类型

verilog 数据类型Verilog是一种硬件描述语言，它可以用于设计硬件电路。

在Verilog中，数据类型是非常重要的一个概念，它用于描述硬件电路中的不同类型的数据。

在本文中，我们将探讨Verilog中的不同数据类型。

Verilog数据类型可以分为以下几类：1. 预定义数据类型2. 组合数据类型3. 用户定义数据类型预定义数据类型Verilog中的预定义数据类型通常也被称为基本数据类型，它们包括：1. 整型（integer）：整型数据类型是一种带符号的整数类型，它可以表示-2^31到2^31-1之间的整数。

整型数据类型可以用于描述数字数据。

2. 实型（real）：实型数据类型是一种带小数点的数值类型，它可以用于表示实数。

在Verilog中，实型数据类型使用IEEE 754格式编码。

实型数据类型通常用于描述模拟信号。

3. 位型（bit）：位型数据类型是一种只具有两种值（0或1）的数据类型。

位型数据类型可以用于描述数字数据或逻辑值。

4. 字符型（byte）：字符型数据类型是一种ASCII字符集中的字符，它可以表示所有字母、数字、常见标点符号和其他特殊字符。

组合数据类型组合数据类型是由基本数据类型或其他组合数据类型组成的数据类型。

在Verilog中，组合数据类型包括：1. 字符串型（string）：字符串数据类型是一个不定长的字符数组，它可以用于描述字符串数据。

2. 数组型（array）：数组数据类型是一组相同类型的数据元素的集合，它可以用于描述序列数据，例如存储器存储的数据。

3. 结构体（struct）：结构体是由不同类型的数据成员组成的数据类型。

结构体数据类型通常用于描述复杂的硬件电路部件，例如CPU。

4. 无符号型（unsigned）：无符号型数据类型是一种不带符号的整数类型。

它可以表示0到2^32-1之间的整数。

无符号型数据类型通常用于描述数字数据。

用户定义数据类型用户定义数据类型是一种自定义的数据类型，可以根据用户的需要定义数据类型。

verilog数据类型

verilog数据类型

verilog数据类型Verilog数据类型是用于Verilog硬件描述语言（HDL）的基本数据类型。

它包括内部变量，常量，状态变量，模块参数，端口和信号等。

Verilog HDL有两种不同类型的数据类型：系统类型和用户定义类型。

下面将简要介绍Verilog中的几种常用的数据类型。

1. 整数（integer）：整数是最常用的Verilog数据类型，可以表示0到2^32-1之间的整数值，并且可以作为在硬件中使用的变量。

2. 无符号整数（unsigned）：无符号整数是一种特殊的整数类型，可以表示0到2^64-1之间的无符号整数。

3. 向量（vector）：向量是Verilog中最常用的数据类型，意味着可以定义一个由多个位构成的值。

通常情况下，它用来表示输入或输出信号。

4. 结构体（struct）：结构体是Verilog中另一种非常有用的数据类型，它可以用来定义一个由多个不同类型的元素构成的数据结构。

5.枚举（enum）：枚举类型是一种特殊的字符串类型，它可以表示一组固定的值，如颜色、星期等。

6. 字符串（string）：字符串是Verilog中的一种特殊数据类型，可以表示一串文本字符，如字符串常量或者从文件中读取的字符串。

7. 引用（ref）：引用是Verilog中的一种特殊数据类型，它可以用来引用另一个数据类型，如整数、向量等。

8. 句柄（handle）：句柄是Verilog中的一种特殊数据类型，它可以用来引用一组变量，模块参数，端口等。

9. 任意精度数字（arbitrary precision number）：任意精度数字是Verilog中的一种特殊数据类型，它可以表示任意精度的数字，如浮点数和双精度数字等。

10. 类型定义（typedef）：类型定义是Verilog中的一种特殊数据类型，它可以用来定义一组用户定义的类型，如自定义的结构体、枚举等。

Verilog HDL中的数据类型很多，它们的功能和用法也十分多样。

Verilog数据类型

VerilogVerilog HDL 有下列四种基本的值：1) 0：逻辑0 或者“假”状态；2) 1：逻辑1 或者“真”状态；3) x (X)：未知状态，对大小写不敏感；4) z (Z)：高阻状态，对大小写不敏感。

注意这四种值的解释都内置于语言中。

如一个为z 的值总是意味着高阻抗，一个为0 的值通常是指逻辑0。

在门的输入或者一个表达式中的为“z”的值通常解释成“x”。

此外，x 值和z 值都是不分大小写的，也就是说，值0x1z 与值0X1Z 相同。

Verilog HDL 中的常量是由以上这四类基本值组成的。

3.5.1网络和变量在Verilog HDL 中，根据赋值和对值的保持方式不同，可将数据类型主要分为两大类：网络(net)型和变量(Variable)型。

这两类数据也代表了不同的硬件结构。

3.5.1.1net(网络)型net 表示器件之间的物理连接，需要门和模块的驱动。

网络数据类型是指输出始终根据输入的变化而更新其值的变量，它普通指的是硬件电路中的各种物理连接。

例如：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，L 的值会即将跟着变化。

没有声明的net 的默认类型为1 位 (标量) wire 类型。

Verilog HDL 禁止对已经声明过的网络、变量或者参数再次声明。

下面给出net 声明的语法格式：<net_type> [range] [delay] <net_name>[,net_name];其中：net_type：表示网络型数据数据的类型。

range：用来指定数据为标量或者矢量。

若该项默认，表示数据类型为1 位的标量；反之，由该项指定数据的矢量形式。

delay：指定仿真延迟时间。

net_name：net 名称，一次可定义多个net ，用逗号分开。

【例3.15】网络的声明wand w; // 一个标量wand 类型nettri [15: 0] bus; // 16 位三态总线wire [0: 31] w1, w2; // 两个32 位wire，MSB 为bit0net 类型包括多种不同的种类，表3.2 给出了这些常用的不同类型的功能及其可综合性。

Verilog


• 尽管 memory 型数据和 reg 型数据的定义 格式很相似，但要注意其不同之处。如一个 由 n 个 1 位寄存器构成的存储器组是不同 于一个 n 位的寄存器的。见下例： reg [n-1:0] rega; //一个 n 位的寄存器 reg mema [n-1:0]; //一个由 n 个 1 位寄 存器构成的存储器组
的值，其作用与改变触发器储存的值相当。
• reg 类型数据的缺省初始值为不定值x。reg 型数据 常用来表示用于‚always‛模块内的指定信号，常 代表触发器。 • 在‚always‛块内被赋值的每一个信号都必须定义 成 reg 型。
• 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;
reg rega; //定义了一个一位的名为 rega 的 reg 型数据 reg [3:0] regb; //定义了一个四位的名为 regb 的 reg 型数据 reg [4:1] regc, regd; //定义了两个四位的名为 regc 和 regd 的 reg 型数据
• 注意：
reg 型只表示被定义的信号将用在‚always‛块
顺序块有以下特点：
1) 块内的语句是按顺序执行的，即只有上面一条语
句执行完后下面的语句才能执行。
2) 每条语句的延迟时间是相对于前一条语句的仿真
时间而言的。
3) 直到最后一条语句执行完，程序流程控制才跳出 该语句块。 顺序块的格式如下：

begin 语句 1; 语句 2; ...... 语句 n; end 或者：
• 另外，在同一个数据类型声明语句里，可以 同时定义存储器型数据和 reg 型数据。见下 例：

北大数字集成电路课件--7_verilog的基本单元

module MUX4x1( Z, D0, D1, D2, D3, S0, S1); output Z; input D0, D1, D2, D3, S0, S1; and (T0, D0, S0_, S1_), 同一种门可 结构描述等 (T1, D1, S0_, S1), 以通过一个 价于逻辑图， 价于逻辑图， 语句实例化 (T2, D2, S0, S1_), 都是连接简 (T3, D3, S0, S1); 单元件构成 更复杂元件 not (S0_, S0), (S1_, S1); or (Z, T0, T1, T2, T3); 忽略了门的 endmodule 实例名。 实例名。 Latch module rs_latch (y, yb, r, s); output y, yb; input r, s; 通过门的实 nor n1( y, r, yb); 例使用门 nor n2( yb, s, y); endmodule
现有综合 工具还不 支持实例 数组
ml作为实例阵 作为实例阵 列名字使用了 两次
逻辑强度(strength)模型 模型 逻辑强度
• Verilog提供多级逻辑强度。 提供多级逻辑强度。 提供多级逻辑强度 • 逻辑强度模型决定信号组合值是可知还是未知的，以更精确的描述硬 逻辑强度模型决定信号组合值是可知还是未知的， 件的行为。 件的行为。 • 下面这些情况是常见的需要信号强度才能精确建模的例子。 下面பைடு நூலகம்些情况是常见的需要信号强度才能精确建模的例子。
范围说明语法： 范围说明语法： [MSB : LSB]
两个模块功 能完全等价
实例数组(Array of Instances)(续) 实例数组 续
• 如果范围中 如果范围中MSB与LSB相同，则只产生一个实例。 相同， 与 相同 则只产生一个实例。 • 一个实例名字只能有一个范围。 一个实例名字只能有一个范围。 • 下面以模块comp为例说明这些情况 为例说明这些情况 下面以模块
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module top; module DUT (Y, A, B); wire y; output Y; 若Y，A，B说明为 ， ， 说明为 reg a, b; reg则会产生错误。 则会产生错误。 则会产生错误 input A, B; DUT u1 (y, a, b) ; wire Y, A, B; initial begin and (Y, A, B) ; a = 0; b = 0; endmodule #5 a = 1; 在过程块中只能给 end register类型赋值 类型赋值 endmodule
net（线网） （线网）
net需要被持续的驱动，驱动它的可以是门和模块。 需要被持续的驱动，驱动它的可以是门和模块。 需要被持续的驱动 驱动器的值发生变化时， 自动的将新值传送到net上 当net驱动器的值发生变化时， Verilog自动的将新值传送到 上。在例 驱动器的值发生变化时 自动的将新值传送到 子中，线网out由or门驱动。当or门的输入信号置位时将传输到线网 上。 门驱动。 门的输入信号置位时将传输到线网net上 子中，线网 由 门驱动 门的输入信号置位时将传输到线网
net类的类型（线网） 类的类型（线网） 类的类型
• 有多种 类型用于设计(design-specific)建模和工艺 有多种net类型用于设计 类型用于设计 建模和工艺 (technology-specific)建模 建模
net类型 类型 wire, tri supply1, supply0 wor, trior wand, triand trireg tri1, tri0 功 能 标准内部连接线(缺省 标准内部连接线 缺省) 缺省 电源和地 多驱动源线或 多驱动源线与 能保存电荷的net 能保存电荷的 无驱动时上拉/下拉 无驱动时上拉 下拉
寄存器类的类型
• 寄存器类有四种数据类型
寄存器类型 功能 可定义的无符号整数变量，可以是标量(1位)或矢量，是 最常用的寄存器类型 integer 32位有符号整数变量，算术操作产生二进制补码形式的 结果。通常用作不会由硬件实现的的数据处理。 real 双精度的带符号浮点变量，用法与integer相同。 time 64位无符号整数变量，用于仿真时间的保存与处理 realtime 与real内容一致，但可以用作实数仿真时间的保存与 处理 reg
Verilog采用的四值逻辑系统 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
’X’ Unknown: Occurs at Logical Which Cannot be Resolved Conflict
• 寄存器声明
<reg_type> [range] <reg_name>[, reg_name]; reg_type：寄存器类型 ： range： 矢量范围， 格式。 ： 矢量范围，以[MSB：LSB]格式。只对 ： 格式 只对reg类型有效 类型有效 reg_name ：寄存器名称，一次可定义多个寄存器，用逗号分开 寄存器名称，一次可定义多个寄存器，
选择数据类型时常犯的错误举例
example.v
修改前： 修改前： module example(o1, o2, a, b, c, d); input a, b, c, d; output o1, o2; reg c, d; reg o2 and u1(o2, c, d); always @(a or b) if (a) o1 = b; else o1 = 0; endmodule // // 修改后： 修改后： module example(o1, o2, a, b, c, d); input a, b, c, d; output o1, o2; reg c, d; reg o2 reg o1; and u1(o2, c, d); always @(a or b) if (a) o1 = b; else o1 = 0; endmodule
选择数据类型时常犯的错误举例
`default_nettype <nettype>
• •
•
nettype不能是
net类在发生逻辑冲突时的决断 类在发生逻辑冲突时的决断
• Verilog有预定义的决断函数 有预定义的决断函数 • 支持与工艺无关的逻辑冲突决断
– wire-and用于集电极开路电路 用于集电极开路电路 – wire-or用于射极耦合电路 用于射极耦合电路
Verilog中net和register声明语法 中 和 声明语法
• 举例： 举例：
reg a; //一个标量寄存器 一个标量寄存器 wand w; // 一个标量 一个标量wand类型 类型net 类型 reg [3: 0] v; // 从MSB到LSB的4位寄存器向量 到 的 位寄存器向量 reg [7: 0] m, n; // 两个8位寄存器 两个8位寄存器 tri [15: 0] busa; // 16位三态总线 位三态总线 wire [0: 31] w1, w2; // 两个 位wire，MSB为bit0 两个32位 ， 为
选择正确的数据类型
输入端口可以由 net/register驱动，但输 驱动， 驱动 入端口只能是net 入端口只能是
A B
输出端口可以是 net/register类型，输出 类型， 类型 端口只能驱动net 端口只能驱动
in1 O in2 Y
双向端口输入/输出只 双向端口输入 输出只 能是net类型 能是 类型
选择数据类型时常犯的错误
信号类型确定方法总结如下： 信号类型确定方法总结如下：
• • 信号可以分为端口信号和内部信号。出现在端口列表中的信号是端口信号， 信号可以分为端口信号和内部信号。出现在端口列表中的信号是端口信号，其它的信号为内 部信号。 部信号。 对于端口信号，输入端口只能是net类型 输出端口可以是net类型 也可以是register类型。若 类型。 类型， 类型。 对于端口信号，输入端口只能是 类型。输出端口可以是 类型，也可以是 类型 输出端口在过程块中赋值则为register类型；若在过程块外赋值 包括实例化语句），则为 类 类型； 包括实例化语句），则为net类 输出端口在过程块中赋值则为 类型 若在过程块外赋值(包括实例化语句），则为 型。 内部信号类型与输出端口相同，可以是net或 类型。 内部信号类型与输出端口相同，可以是 或register类型。判断方法也与输出端口相同。若在 类型 判断方法也与输出端口相同。 过程块中赋值，则为register类型；若在过程块外赋值，则为 类型。 类型； 类型。 过程块中赋值，则为 类型 若在过程块外赋值，则为net类型 若信号既需要在过程块中赋值，又需要在过程块外赋值。这种情况是有可能出现的， 若信号既需要在过程块中赋值，又需要在过程块外赋值。这种情况是有可能出现的，如决断 信号。这时需要一个中间信号转换。 信号。这时需要一个中间信号转换。
寄存器类 （register)
• 寄存器类型在赋新值以前保持原值 • 寄存器类型大量应用于行为模型描述及激励描述。在下面的例子中， 寄存器类型大量应用于行为模型描述及激励描述。在下面的例子中， reg_a、reg_b、reg_sel用于施加激励给 多路器。 用于施加激励给2:1多路器 、 、 用于施加激励给 多路器。 • 用行为描述结构给寄存器类型赋值。给reg类型赋值是在过程块中。 用行为描述结构给寄存器类型赋值。 类型赋值是在过程块中。 类型赋值是在过程块中
综合编译 器不支持 的net类型 类型
• 没有声明的 的缺省类型为 1 位(标量 没有声明的net的缺省类型为 标量)wire类型。但这个 类型。 标量 类型 缺省类型可由下面的编译指导改变： 缺省类型可由下面的编译指导改变：
`default_nettype <nettype>
net类的类型（线网） 类的类型（线网） 类的类型
• 不要混淆寄存器数据类型与结构级存储元件，如udp_dff 不要混淆寄存器数据类型与结构级存储元件，
Verilog中net和register声明语法 中 和 声明语法 • net声明 声明
<net_type> [range] [delay] <net_name>[, net_name]; net_type： net类型 ： 类型 range: 矢量范围， 矢量范围，以[MSB：LSB]格式 ： 格式 delay： ： 定义与net相关的延时 定义与 相关的延时 net_name: net名称，一次可定义多个 名称， 用逗号分开。 名称 一次可定义多个net, 用逗号分开。
• • wire类型是最常用的类型，只有连接功能。 类型是最常用的类型，只有连接功能。 类型是最常用的类型 wire和tri类型有相同的功能。用户可根据需要将线网定义为 和 类型有相同的功能 用户可根据需要将线网定义为wire或tri以提高可 类型有相同的功能。 或 以提高可 读性。例如，可以用tri类型表示一个 有多个驱动源。或者将一个net声明为 类型表示一个net有多个驱动源 读性。例如，可以用 类型表示一个 有多个驱动源。或者将一个 声明为 tri以指示这个 可以是高阻态 以指示这个net可以是高阻态 以指示这个 可以是高阻态Z(hign-impedance)。可推广至 。可推广至wand和triand、 和 、 wor和trior 和 wand、wor有线逻辑功能；与wire的区别见下页的表。 、 有线逻辑功能； 的区别见下页的表。 有线逻辑功能 的区别见下页的表 trireg类型很象 类型很象wire类型，但trireg类型在没有驱动时保持以前的值。这个值的 类型， 类型在没有驱动时保持以前的值。 类型很象 类型 类型在没有驱动时保持以前的值 强度随时间减弱。 强度随时间减弱。 修改net缺省类型的编译指导： 修改 缺省类型的编译指导： 缺省类型的编译指导