verilog实验1

verilog语法实例学习（1）本⽂档中通过verilog实例来学习verilog语法。

Verilog是⼀种硬件描述语⾔，它具有并发性和时序性。

并发性是指不同硬件模块的同时操作，时序性是指信号的赋值或操作在时钟的边沿进⾏。

由于作者本⾝也是⼀个初学者，所以尽量⽤简单明了的例⼦介绍Verilog语法。

Verilog代码中的注释和c++语⾔相同，分为短注释(//)和长注释(/* … */)。

短注释通常放在每⾏代码的后⾯或上⾯，⽤来注释这⾏代码的功能。

长注释⼀般在module的开始处，⽤来说明模块的功能。

⽐如下⾯四位全加器代码中的注释。

/*通过实例化全加器模块实现四位加法的功能。

输⼊：cin，进位x, y 被加数和加数s 和cout 进位*/module adder4(cin, x, y,s,cout);input cin;input [3:0] x;input [3:0] y;output [3:0] s;output cout;wire [3:1] c; //内部线⽹类型信号c，⽤来存储串⾏进位fulladd stage0(.cin(cin),.x(x[0]),.y(y[0]),.s(s[0]),.cout(c[1]));fulladd stage1(.cin(c[1]),.x(x[1]),.y(y[1]),.s(s[1]),.cout(c[2]));fulladd stage2(.cin(c[2]),.x(x[2]),.y(y[2]),.s(s[2]),.cout(c[3]));fulladd stage3(.cin(c[3]),.x(x[3]),.y(y[3]),.s(s[3]),.cout(cout));endmoduleVerilog中，电路⾥⾯的⼀个信号就代表⼀个特定类型的线⽹(net)或变量。

这⾥线⽹指的两个或更多电路结点的相互连接。

⼀个线⽹或变量的声明格式如下：type [range] signal_name{,signal_name};⽅括号中range（范围）是可选的，如果没有指定范围，默认情况下表⽰该信号是标量，是只有⼀位的单位信号。

systemverilog断言例子(一)SystemVerilog断言什么是SystemVerilog断言SystemVerilog断言是一种在硬件设计中使用的验证技术，用于检查设计行为和性质的正确性。

断言可以描述设计中的时序序列、性质规则或者约束条件，并在设计运行时进行验证。

SystemVerilog断言的语法SystemVerilog断言采用assert关键字来定义。

断言语句由一个条件表达式和一个可选的信息字符串组成，语法如下：assert condition;assert condition else failure_message;断言实例例子1：检查FIFO写入操作的空闲状态assert (wr_en == 0) |-> (is_empty == 1);上述例子中，断言检查了当写使能信号wr_en为0时，FIFO的空状态is_empty应为1。

如果断言条件不满足，则产生错误。

例子2：验证FIFO读取操作的一致性assert (rd_en == 0) |-> (rd_data === rd_data[$rose (wr_en)]);这个例子中，断言检查了当读使能信号rd_en为0时，已读取的数据rd_data应与最近的写入数据wr_data相等。

使用$rose函数来检测写入使能信号的上升沿。

例子3：检查FIFO写入和读取的顺序assert (wr_en & rd_en) |-> (wr_index <= rd_index);此例中，断言验证了在写入使能信号和读取使能信号同时为1时，写入的索引地址wr_index应小于等于读取的索引地址rd_index。

例子4：检查FIFO的深度不超过上限int depth = 16;assert (wr_en & !rd_en) |-> (wr_index - rd_index < dept h);这个例子中，断言验证了在写使能信号为1且读使能信号为0时，写入的索引地址与读取的索引地址之差应小于FIFO的深度上限。

verilog中复位值为1，综合出来的电路-回复Verilog是一种硬件描述语言，用于设计、模拟和综合数字电路。

其中，复位(reset)是电路中一个重要的信号，用于将电路恢复到初始状态。

在Verilog中，复位值通常被定义为1，即当复位信号处于高电平时，电路被复位。

在本文中，我们将探讨Verilog中复位值为1的情况下综合出来的电路。

我们将以一步一步的方式回答有关这个主题的问题，并深入了解复位电路的工作原理以及其在综合过程中的影响。

首先，我们需要了解复位信号的作用以及为何将其定义为1。

复位信号用于初始化电路的状态，并将其恢复到设计的起始状态。

通常情况下，复位信号处于低电平时表示复位状态，而高电平则表示正常工作状态。

然而，在Verilog中，复位信号被定义为高电平有效，因此当复位信号等于1时，电路将被复位。

接下来，让我们了解综合过程是如何工作的以及为何复位值为1。

综合是将硬件描述语言转换为电路的过程。

在这个过程中，编译器将Verilog代码翻译成底层的网表电路表示。

复位信号在综合过程中起着重要的作用，因为它确定了电路的初始状态。

将复位值设置为1，可以确保在电路被激活之前，它的状态都是被复位的。

当我们将复位值设置为1时，综合器会相应地生成一个复位电路。

该电路将确保在复位信号等于1时，所有的寄存器、触发器和存储器等元件都将被重置为默认值。

这个过程确保了电路的可靠启动和初始化。

然而，综合出来的复位电路不仅仅是将所有元件设置为默认值。

它还可以执行其他任务，例如对内存中的数据进行清除或预加载。

这可以确保在正常工作状态之前，所有的寄存器和存储器都被正确地初始化和清空。

在综合过程中，复位电路的实现方式可能会根据设计需求而有所不同。

一种常见的实现方式是使用专门的复位电路，内部包含一个或多个寄存器和逻辑门电路。

这个电路还需要考虑到时序约束，并确保在复位信号从高电平切换到低电平时，电路能够正确地响应复位操作。

除了以上讨论的内容外，还应该注意到，复位电路的功能可能随着设计的复杂程度而有所变化。

vivado工具与verilog语言的使用实验总结文章标题：深入探讨vivado工具与verilog语言的使用实验总结导言：在数字电路设计与实现的过程中，vivado工具与verilog语言的使用至关重要。

通过一系列的实验，我们能够全面地了解这两者在数字电路设计中的应用，并掌握它们的使用技巧。

本文将以从简到繁、由浅入深的方式，深入探讨vivado工具与verilog语言的使用实验总结，帮助读者全面理解这一主题。

一、vivado工具的基本介绍在数字电路设计中，vivado工具是一款由Xilinx公司推出的集成化开发环境。

它拥有丰富的功能和强大的性能，能够帮助设计者完成从设计到验证的全流程。

在实验中，我们首先对vivado工具的基本操作进行了学习，包括创建工程、添加设计文件、进行综合与实现等一系列步骤。

通过实践，我们能更加熟练地运用vivado工具进行数字电路设计。

二、verilog语言的基础知识verilog语言是一种硬件描述语言，广泛应用于数字电路的设计与验证。

在实验中，我们深入学习了verilog语言的基础知识，包括模块化的设计思想、信号的赋值与传输、行为级建模和结构级建模等内容。

通过对verilog语言的学习，我们能够更好地理解数字电路的工作原理，提高设计的效率和准确性。

三、vivado工具与verilog语言的综合应用在实验的进阶阶段，我们将vivado工具与verilog语言相结合，进行了一系列的综合应用实验。

通过实际的案例学习，我们掌握了如何利用vivado工具进行综合、仿真和验证，并通过verilog语言实现各种功能模块。

这些实验不仅加深了我们对vivado工具和verilog语言的理解，同时也提高了我们的综合应用能力。

总结与回顾：通过以上的实验学习，我们对vivado工具与verilog语言的使用有了更深入的了解。

vivado工具作为一款集成化开发环境，能够为数字电路设计者提供全方位的支持；而verilog语言则作为一种硬件描述语言，能够帮助设计者更加灵活地进行数字电路设计与验证。

Verilog实验报告班级：学号：姓名：实验1 :用 Verilog HDL 程序实现直通线1 实验要求：(1) 编写一位直通线的 Veirlog HDL 程序.(2) 编写配套的测试基准.(3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证.(4) 建议用模式 52 试验程序：module wl(in,out);input in;output out;wire out;assign out=in;endmodule3 测试基准：`include “wl.v”module wl_tb;reg in_tb;wire out_tb;initialbeginin_tb =0;#100 in_tb =1;#130 in_tb =0;endendmodule4 仿真图形：实验2 ：用 Verilog HDL 程序实现一位四选一多路选择器1实验要求:(1) 编写一位四选一多路选择器的 Veirlog HDL 程序.(2) 编写配套的测试基准.(3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证.(4)建议用模式 52 试验程序：module mux4_to_1 (out,i0,i1,i2,i3,s1,s0);output out;input i0,i1,i2,i3;input s1, s0;reg out;always @ (s1 or s0 or i0 or i1 or i2 or i3)begincase ({s1, s0})2'b00: out=i0;2'b01: out=i1;2'b10: out=i2;2'b11: out=i3;default: out=1'bx;endcaseendendmodule3 测试基准：`include "mux4_to_1.v"module mux4_to_1_tb1;reg ain,bin,cin,din;reg[1:0] select;reg clock;wire outw;initialbeginain=0;bin=0;cin=0;din=0;select=2'b00;clock=0;endalways #50 clock=~clock;always @(posedge clock)begin#1 ain={$random} %2;#3 bin={$random} %2;#5 cin={$random} %2;#7 din={$random} %2;endalways #1000 select[0]=!select[0];always #2000 select[1]=!select[1];mux4_to_1 m(.out(outw),.i0(ain),.i1(bin),.i2(cin),.i3(din),.s1(select[1]),.s0(select[0])); endmodule4 仿真图形：实验3：用 Verilog HDL 程序实现十进制计数器1实验要求:(1) 编写十进制计数器的 Veirlog HDL 程序. 有清零端与进位端, 进位端出在输出为 9 时为高电平.(2) 编写配套的测试基准.(3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证.(4) 自行选择合适的模式2 实验程序：module counter_10c (Q, clock, clear, ov);output [3:0] Q;output ov;input clock, clear;reg [3:0] Q;reg ov;initial Q=4'b0000;always @ (posedge clear or negedge clock)beginif (clear)Q<=4'b0;else if (Q==8)beginQ<=Q+1;ov<=1'b1;endelse if (Q==9)beginQ<=4'b0000;ov<=1'b0;endelsebeginQ<=Q+1;ov<=1'b0;endendendmodule3 测试基准：`include"./counter_10c.v"module counter_10c_tb;wire[3:0] D_out;reg clk,clr;wire c_out;reg[3:0] temp;initialbeginclk=0;clr=0;#100 clr=1;#20 clr=0;endalways #20 clk=~clk;counter_10c m_1(.Q(D_out),.clear(clr),.clock(clk),.ov(c_out)); endmodule4 仿真波形：实验4 ：用 Verilog HDL 程序实现序列检测器1 实验要求:、(1) 编写序列检测器的 Veirlog HDL 程序. 检测串行输入的数据序列中是否有目标序列5'b10010, 检测到指定序列后, 用一个端口输出高电平表示.(2) 编写配套的测试基准.(3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证.(4) 自行选择合适的模式2试验程序：module e15d1_seqdet( x, z, clk, rst);input x,clk, rst;output z;reg [2:0] state;wire z;parameter IDLE = 3 'd0,A = 3'd1,B = 3'd2,C = 3'd3,D = 3'd4,E = 3'd5,F = 3'd6,G = 3'd7;assign z =(state==D && x==0)?1:0;always @(posedge clk or negedge rst)if(!rst)beginstate<=IDLE;endelsecasex(state)IDLE: if(x==1)state<=A;else state<=IDLE;A: if (x==0)state<=B;else state<=A;B: if (x==0)state<=C;else state<=F;C: if(x==1)state<=D;else state<=G;D: if(x==0)state<=E;else state<=A;E: if(x==0)state<=C;else state<=A;F: if(x==1)state<=A;else state<=B;G: if(x==1)state<=F;else state <=G;default: state<=IDLE;endcaseendmodule３测试基准：`include"e15d1_seqdet.v"`timescale 1ns/1ns`define halfperiod 20module e15d1_seqdet_tb;reg clk, rst;reg [23:0] data;wire z;reg x;initialbeginclk =0;rst =1;#2 rst =0;#30 rst =1;data= 20 'b1100_1001_0000_1001_0100;#(`halfperiod*1000) $stop;endalways #(`halfperiod) clk=~clk;always @ (posedge clk)begin#2 data={data[22:0],data[23]};x=data[23];ende15d1_seqdet m(.x(x),.z(z),.clk(clk),.rst(rst)); endmodule４仿真波形：。

verilog中复位值为1，综合出来的电路-回复关于Verilog中复位值为1的综合电路引言:Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统。

在Verilog中，复位是指将电路状态重置为初始状态的过程。

按照传统的方式，复位信号的逻辑值通常为0，表示希望将电路状态复位为初始状态。

然而，在某些特殊情况下，复位信号的逻辑值为1，这将导致一些有趣的综合效应。

本文将探讨这种情况，以及在复位信号为1时，综合出的电路形式。

第一部分: 复位信号为1的效果在Verilog中，复位信号常用于初始化电路状态。

通常，复位信号的逻辑值为0，这意味着在复位期间，电路将保持在初始状态。

然而，当复位信号被定义为1时，电路的行为将有所不同。

具体而言，在复位信号为1的情况下，综合工具将生成一个特殊的电路结构，以确保电路状态在复位结束后能够正确初始化。

这是因为当复位信号为1时，普通的电路逻辑可能会导致电路状态的意外改变。

为了解决这个问题，综合工具会添加一些特殊的逻辑门电路，以确保电路能够正确恢复到初始状态。

第二部分: 复位信号为1的综合电路结构当复位信号为1时，综合工具通常会综合出一些特殊的逻辑电路来确保电路能够正确复位。

这些电路包括复位异或器、复位与门以及特殊的延迟电路。

复位异或器位于电路的输入端，它的作用是将复位信号与输入信号进行异或运算。

这样一来，当复位信号为1时，输入信号将与其输出相反，这将导致电路在复位期间保持在初始状态。

同时，当复位信号为0时，输入信号将直接传递到电路中，从而实现正常的逻辑功能。

复位与门通常位于电路的内部，它的输入包括复位信号以及其他控制信号。

当复位信号为1时，复位与门的输出将强制为0，即使其他控制信号为1，电路也将保持在初始状态。

只有当复位信号为0时，复位与门将根据其他控制信号的状态决定输出值。

特殊的延迟电路也是复位信号为1时的重要组成部分。

当复位信号为1时，延迟电路将延迟输入信号的传递。

这样一来，当复位信号为1时，输入信号的变化不会立即影响到电路的输出。

Verilog 查找算法一、引言Verilog 是一种硬件描述语言 (HDL)，广泛应用于数字电路设计和验证。

在数字电路设计中，查找算法是一种重要的算法，用于在给定数据集中搜索特定元素。

本文将详细探讨在 Verilog 中实现查找算法的方法和技巧。

二、查找算法概述查找算法是一种在给定数据集中搜索特定元素的算法。

它可以帮助我们快速找到需要的数据，提高程序的效率。

常见的查找算法有线性查找、二分查找、哈希查找等。

2.1 线性查找线性查找是一种简单直观的查找算法。

它从数据集的第一个元素开始，逐个比较元素，直到找到目标元素或遍历完整个数据集。

2.2 二分查找二分查找是一种高效的查找算法，适用于有序数据集。

它通过将数据集分成两部分，并与目标元素进行比较，从而缩小查找范围，直到找到目标元素或确定目标元素不存在。

2.3 哈希查找哈希查找是一种基于哈希表的查找算法。

它通过将目标元素的关键字映射到哈希表中的一个位置，并在该位置上查找目标元素。

哈希查找具有快速查找的特点，适用于大规模数据集。

三、Verilog 中的查找算法实现在 Verilog 中，我们可以使用模块化的方式实现查找算法。

下面以二分查找算法为例，介绍在 Verilog 中实现查找算法的步骤和注意事项。

3.1 模块设计首先，我们需要设计一个模块来实现二分查找算法。

该模块包括输入信号和输出信号，用于接收数据集和目标元素，并输出目标元素在数据集中的位置。

3.2 数据集存储在 Verilog 中，我们可以使用数组来存储数据集。

数组可以通过参数化来灵活地定义大小，以适应不同规模的数据集。

3.3 二分查找逻辑在模块中，我们需要实现二分查找的逻辑。

首先，我们需要对数据集进行排序，以确保数据集是有序的。

然后，我们可以使用循环和条件语句来实现二分查找的逻辑。

3.4 输出结果最后，我们需要将查找结果输出。

在 Verilog 中，我们可以使用输出端口来输出目标元素在数据集中的位置。

实验一1位全加器的设计一、实验目的1.熟悉ISE软件的使用；2.熟悉下载平台的使用；3.掌握利用层次结构描述法设计电路。

二、实验原理及说明由数字电路知识可知，一位全加器可由两个一位半加器与一个或门构成，其原理图如图1所示。

该设计利用层次结构描述法，首先设计半加器电路，将其打包为半加器模块；然后在顶层调用半加器模块组成全加器电路；最后将全加器电路编译下载到实验板，其中a,b,cin 信号可采用实验箱上SW0,SW1,SW2键作为输入，输出sum,cout信号采用发光二极管LED3，LED2来显示。

图1 全加器原理图三、实验步骤1.在ISE软件下创建一工程，工程名为full_adder，工程路径在E盘，或DATA盘，并以学号为文件夹，注意不要有中文路径，注意：不可将工程放到默认的软件安装目录中。

芯片名为Spartan3E系列的XC3S500E-PQG2082.新建Verilog HDL文件，首先设计半加器，输入如下源程序；module half_adder(a,b,s,co);input a,b;output s,co;wire s,co;assign co=a & b;assign s=a ^ b;endmodule3.保存半加器程序为half_adder.v，通过HDL Bench画仿真波形，获得仿真用激励文件，随后进行功能仿真、时序仿真，验证设计的正确性，观察两种仿真波形的差异。

4.在Design窗口中，选择Design Utilities→Create Schematic Symbol创建半加器模块；5.新建一原理图(Schematic)文件，在原理图中调用两个半加器模块、一个或门模块,按照图1所示连接电路，并连接输入、输出引脚。

完成后另保存full_adder.sch。

6.对设计进行综合，如出现错误请按照错误提示进行修改。

7.HDL Bench画仿真波形，获得仿真用激励文件，分别进行功能与时序仿真，验证全加器的逻辑功能，观察两类波形的差异。