Verilog HDL编程举例

数字电路应用之Verilog HDL语言程序经典例题（Quartus II软件编程）一：2线4线译码器：module tom(a,b,y);input a,b;output [3:0] y;wire na,nb;not (na,a);not (nb,b);and (y[0],na,nb);and (y[1],na,b);and (y[2],a,nb);and (y[3],a,b);endmodule二：三输入表决器：module add(a2,a1,a0,y);input a2,a1,a0;output y;assign y=((a1&a0)|(a2&a1)|(a2&a0));endmodule三：3线8线译码器：module fulladd(a2,a1,a0,y);input a2,a1,a0;output [7:0] y;assign y[0]= ~( ~a2 & ~a1 & ~a0); assign y[1]= ~( ~a2 & ~a1 & a0); assign y[2]= ~( ~a2 & a1 & ~a0); assign y[3]= ~( ~a2 & a1 & a0); assign y[4]= ~( a2 & ~a1 & ~a0); assign y[5]= ~( a2 & ~a1 & a0); assign y[6]= ~( a2 & a1 & ~a0); assign y[7]= ~( a2 & a1 & a0);endmodule四：BIN2BCD码制转换：module fulladd(y,d,e);input [6:0] y;output [3:0] d,e;assign d=y/10;assign e=y%10;endmodule五：4位比较器：module tom(y,x,d);input [3:0] y,x;output [2:0] d;assign d[2]=(x>y)?1:0;assign d[1]=(x==y)?1:0;assign d[0]=(x<y)?1:0;endmodule六：四位全加器：法一：（调用程序法）module fulladd4(sum,c_in,c_out,a,b); output [3:0] sum;output c_out;input [3:0] a,b;input c_in;wire c1,c2,c3;fulladd fa0(sum[0],c1,a[0],b[0],c_in); fulladd fa1(sum[1],c2,a[1],b[1],c1); fulladd fa2(sum[2],c3,a[2],b[2],c2); fulladd fa3(sum[3],c_out,a[3],b[3],c3); endmodule//程序调用module fulladd(sum, c_out, a, b, c_in); output sum, c_out;input a, b, c_in;wire s1, c1, c2;xor (s1, a, b);and (c1, a, b);xor (sum, s1, c_in);and (c2, s1, c_in);xor (c_out, c2, c1);endmodule法二：（通用法）module fulladd4(A,B,Cin,SUM,Cout); input [3:0] A,B;input Cin;output [3:0] SUM;output Cout;assign {Cout,SUM}=A+B+Cin; endmodule七：七段显示译码器：法一：module bbc(a,d,g);input [3:0] a;output [6:0] d;output [3:0] g;reg [6:0] d;assign g=4'b0001;always @(a)begincase(a)4'b0000 :d=7'b100_0000;4'b0001 :d=7'b111_1001;4'b0010 :d=7'b010_0100;4'b0011 :d=7'b011_0000;4'b0100 :d=7'b001_1001;4'b0101 :d=7'b001_0010;4'b0110 :d=7'b000_0010;4'b0111 :d=7'b111_1000;4'b1000 :d=7'b000_0000;4'b1001 :d=7'b001_0000;default :d=7'b000_0000;endcaseendendmodule法二：module bbc(a,d,g);input [3:0] a;output [6:0] d;output [3:0] g;reg [6:0] d;assign g=4'b0001;always @(a)beginif (a==4'b0000) d=7'b100_0000;else if (a==4'b0001) d=7'b111_1001;else if (a==4'b0010) d=7'b010_0100;else if (a==4'b0011) d=7'b011_0000;else if (a==4'b0100) d=7'b001_1001;else if (a==4'b0101) d=7'b001_0010;else if (a==4'b0110) d=7'b000_0010;else if (a==4'b0111) d=7'b111_1000;else if (a==4'b1000) d=7'b000_0000;else if (a==4'b1001) d=7'b001_0000;else d=7'b000_0000; endendmodule八：8—3优先编码器：法一：module qq (y,d,g);input [7:0] y;output [2:0] d;output [3:0] g;reg [2:0] d;assign g=4'b0001;always @ ybeginif (y[7]==1) d=3'b111;else if (y[6]==1) d=3'b110;else if (y[5]==1) d=3'b101;else if (y[4]==1) d=3'b100;else if (y[3]==1) d=3'b011;else if (y[2]==1) d=3'b010;else if (y[1]==1) d=3'b001;else if (y[0]==1) d=3'b000;endendmodule法二：module encoder(none_on,outcode,a, b, c, d, e, f, g, h); output[2:0] outcode;output none_on;input a, b, c, d, e, f, g, h;reg[3:0] outtemp;assign {none_on, outcode} = outtemp;always @(a or b or c or d or e or f or g or h)begincasex ({a, b, c, d, e, f, g, h})8'B????_???1 : outtemp=4'b0_111;8'B????_??10 : outtemp=4'b0_110;8'B????_?100 : outtemp=4'b0_101;8'B????_1000 : outtemp=4'b0_100;8'B???1_0000 : outtemp=4'b0_011;8'B??10_0000 : outtemp=4'b0_010;8'B?100_0000 : outtemp=4'b0_001;8'B1000_0000 : outtemp=4'b0_000;8'B0000_0000 : outtemp=4'b1_000;endcaseendendmodule九：计数器：module bbc(clk,set,reset,d,y);input set,reset,clk;input [3:0] d;output [7:0] y;reg [7:0] y;always@(posedge clk or negedge reset or posedge set) if(~reset) y<=8'b0;else if (set) y[3:0]<=d[3:0];else y<=y+1'b1;endmodule十：移位寄存器：module asd (clk,set,reset,d,y,cin);input clk,set,reset,cin;input [3:0] d;output [7:0] y;reg [7:0] y;always@(posedge clk)beginif(~reset) y=0;else if(set)beginy[7:4]=y[3:0] ;y[3:0]=d[3:0];endelsebeginy=y<<1;y[0]=cin;endendendmodule十一：4位乘法：法一：module bbc(y,a,b);input [3:0] a;input [3:0] b;output [7:0] y;reg [7:0] y;reg[7:0] temp_a;reg[3:0] temp_b;integer i;always @(a or b)beginy=0;temp_a=a;temp_b=b;beginfor(i=0;i<=3;i=i+1)beginif(temp_b[0]) y=y+temp_a;temp_a=temp_a<<1;temp_b=temp_b>>1;endendendendmodule法二：module qq(outcome,a,b);output [8:1] outcome;input [4:1] a,b;reg [8:1] outcome;integer i;always@(a or b)beginoutcome=0;for(i=1;i<=4;i=i+1)if (b[1]) outcome=outcome + (a<<(i-1)); endendmodule十二：数码管跑马灯：module asd(cr,clk,a,b,c,d,e,f,g);input cr,clk;output a,b,c,d,e,f,g;reg a,b,c,d,e,f,g;integer i=0;always @ (posedge clk or negedge cr)beginif(~cr)begin{a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_1111;i=0;endelse if(clk)begini=i+1;if(i==1) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b011_1111;if(i==2) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b101_1111;if(i==3) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b110_1111;if(i==4) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_0111;if(i==5) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_1011;if(i==6) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_1101;if(i==7) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_1110;if(i==8) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b000_0000;if(i==9)begin{a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_1111;i=0;endendendendmodule十三：LED跑马灯：module add(cr,clk,y);input cr,clk;output [7:0] y;reg [7:0] y;integer i;always@(posedge clk or negedge cr) beginif(~cr)beginy=0;i=-1;endelse if (clk)begini=i+1;y=0;y[i]=1;beginif(i==7)i=-1;endendendendmodule。

1.简单门电路的设计二输入与非门module nand_2(y,a,b);output y;input a,b;nand(y,a,b);endmodule二输入异或门module nand_2(y,a,b);output y;input a,b;reg y;always @(a,b)begincase({a,b})2’b00:y=1;2’b01:y=1;2’b10:y=1;2’b11:y=0;default:y=’bx;endcaseendendmodule二输入三态门module eda_santai(dout,din,en); output dout;input din,en;reg dout;alwaysif (en) dout<=din;else dout<=’bz;endmodule3-8译码器的设计module yimaqi(S1,S2,S3,A,Y); input S1;wire S1;input S2;wire S2;input S3;wire S3;input [2:0]A;wire [2:0]A;output[7:0]Y;reg [7:0]Y;reg s;always@(S,S1,S2,S3)begins<=S2|S3;Y <=8'b1111_1111;else if(S)Y <=8'b1111_1111;elsecase(A)3'b000:Y<=11111110;3'b001:Y<=11111101;3'b010:Y<=11111011;3'b011:Y<=11110111;3'b100:Y<=11101111;3'b101:Y<=11011111;3'b110:Y<=10111111;3'b111:Y<=01111111;endcaseendendmodule2.8-3编码器的设计module banjiaqi(a,b,count,sum);input a;wire a;input b;wire b;output count;wire count;output sum;wire sum;assign {count,sum}=a+b;endmodule4. D触发器的设计module Dchufaqi ( Q ,CLK ,RESET ,SET ,D ,Qn ); input CLK ;wire CLK ;input RESET ;wire RESET ;input SET ;wire SET ;input D ;wire D ;output Q ;reg Q ;output Qn ;wire Qn ;assign Qn = ~Q ;always @ ( posedge CLK or negedge SET or negedge RESET ) beginif ( !RESET)Q <= 0 ;else if ( ! SET)Q <= 1;else Q <= D;endendmodule5. 1位半加法器的设计module banjiafaqi(a,b,sum,count);input a;wire a;input b;wire b;output sum;wire sum;output count;wire count;assign {count,sum}=a+b;endmodule6. 4位计数器的设计module sihisjishuqi(CLK,RESET,out);input CLK;wire CLK;input RESET;wire RESET;output[3:0] out;reg[3:0] out;always @ ( posedge CLK or negedge RESET )beginif(!RESET)out<=4'b0000;elsebeginout<=out+1;if(out==4'b1010)out<=4'b0000;endendendmodule7.分频时序逻辑电路的设计module eda_fp_even(clk_out,clk_in,rst); input clk_in;input rst;wire rst;output clk_out;reg clk_out;reg [1:0]cnt;parameter N=6;always @(posedge clk_in or negedge rst) beginif(!rst)beginclk_out<=0;cnt<=0;endelsebegincnt<=cnt+1;if(cnt==N/2-1)beginclk_out=!clk_out;cnt<=0;endendendendmodule8.7段显示译码器的设计module eda_scan_seven(clk,dig,y,rst); input clk;wire clk;input rst;wire rst;output[7:0] dig;wire[7:0] dig;output [7:0]y;wire [7:0]y;reg clkout;reg [19:0]cnt;reg [2:0]wei;reg [3:0]duan;reg [6:0]Y_r;reg [7:0]dig_r;assign y = {1'b1,(~Y_r[6:0])};assign dig =~dig_r;parameter period= 1000000;always@(posedge clk or negedge rst) beginif(!rst)cnt<=0;else begincnt<=cnt+1;if(cnt==(period>>1)-1)clkout<=#1 1'b1;else if(cnt==period-1)beginclkout<=#1 1'b0;cnt<=#1 1'b0;endendendalways@(posedge clkout or negedge rst ) beginif(!rst)wei<=0;elsewei<=wei+1;endalways @(wei) //数码管选择begincase ( wei )3'b000 :begindig_r <= 8'b0000_0001;duan <= 1;end3'b001 :begindig_r <= 8'b0000_0010;duan<= 3;end3'b010 :begindig_r <= 8'b0000_0100;duan<= 5;end3'b011 :begindig_r <= 8'b0000_1000;duan <= 7;end3'b100 :begindig_r <= 8'b0001_0000;duan<= 9;end3'b101 :begindig_r <= 8'b0010_0000;duan<= 11;end3'b110 :begindig_r <= 8'b0100_0000;duan <= 13;end3'b111 :begindig_r <= 8'b1000_0000;duan<= 15;endendcaseendalways @ ( duan ) //译码begincase ( duan )0: Y_r = 7'b0111111; // 01: Y_r = 7'b0000110; // 12: Y_r = 7'b1011011; // 23: Y_r = 7'b1001111; // 34: Y_r = 7'b1100110; // 45: Y_r = 7'b1101101; // 56: Y_r = 7'b1111101; // 67: Y_r = 7'b0100111; // 78: Y_r = 7'b1111111; // 89: Y_r = 7'b1100111; // 910: Y_r = 7'b1110111; // A11: Y_r = 7'b1111100; // b12: Y_r = 7'b0111001; // c13: Y_r = 7'b1011110; // d14: Y_r = 7'b1111001; // E15: Y_r = 7'b1110001; // Fdefault: Y_r = 7'b0000000;endcaseendendmodule9.数据选择器的设计module eda_8xuanyi (A,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,G,Y); input D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,G;input [2:0]A;wire [2:0]A;output Y;reg Y;always @(A, G)beginif (G==0)Y<=0;elsecase(A)3'b000:Y=D0;3'b001:Y=D1;3'b010:Y=D2;3'b011:Y=D3;3'b100:Y=D4;3'b101:Y=D5;3'b110:Y=D6;3'b111:Y=D7;endcaseendendmodule10.数据锁存器的设计module e da_suocunqi(q,d,oen,g); output[7:0] q;//数据输出端input[7:0] d;//数据输入端input oen,g;//三态控制端reg[7:0] q;always @(*)beginif (oen)beginq<="z";endelsebeginif(g)q<=d;elseq<=q;endendendmodule11.数据寄存器的设计module eda_jicunqi(r,clk,d,y); input r,clk;input [7:0]d;wire [7:0]d;output [7:0]y;reg [7:0]y;always @ (posedge clk or negedge r) beginif(!r)y<=8'b00000000;elsey<=d;endendmodule12.顺序脉冲发生器的设计module eda_shunxu(clk,clr,q);input clk,clr;output [7:0]q;reg [7:0]q;always @ ( posedge clk or posedge clr ) beginif ( clr==1)beginq<=8'b00000000; //赋初值endelsebeginif(q==0)q<=8'b00000001;elseq<=q<<1; //给初值进行移位endendendmodule13.1位全加法器的设计module quanjiaqi(a,b,sum,count,cin); input a;wire a;input b;wire b;input cin;wire cin;output sum;wire sum;output count;wire count;assign{sum,count}=a+b+cin; endmodule15.键控Led灯的设计module eda_led(led,key);input key;output led;reg led_out;assign led<=led_out;always@(key)beginif(key)led_out<=1;else if(!key)led_out<=0;endendmodule16．双向移位寄存器的设计module eda_yiweijicunqi( left_right ,load ,clr ,clk ,DIN ,DOUT );input left_right ;wire left_right ;input load ;wire load ;input clr ;wire clr ;input clk ;wire clk ;input [3:0] DIN ;wire [3:0] DIN ;output [3:0] DOUT ;wire [3:0] DOUT ;reg [3:0] data_r;assign DOUT = data_r ;always @ (posedge clk or posedge clr or posedge load)//敏感变量，看真值表beginif(clr==1)data_r <= 0;//判断是否清零else if (load )data_r<=DIN;//判断是否装载数据//判断进行左移位还是右移位elsebeginif(left_right)data_r<=DIN<<1;elsedata_r<=DIN>>1;endendendmodule17.8-3优先编码器的设计module youxianbianma( A ,I ,GS ,EO ,EI ); input [7:0] I ;wire [7:0] I ;input EI ;wire EI ;output [2:0] A ;reg [2:0] A ;output GS ;reg GS ;output EO ;reg EO ;always @ ( I or EI )if ( EI )beginA <= 3'b111;GS <= 1;EO <= 1;endelse if (I==8'b11111111)beginA <= 3'b111;GS <= 1;EO <= 0;endelse if ( I==8'b11111110 )beginA <= 3'b111;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b1111110x )beginA <= 3'b110;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b111110xx )beginA <= 3'b101;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b11110xxx )beginA <= 3'b100;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b1110xxxx )beginA <= 3'b011;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b110xxxxx )beginA <= 3'b010;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b10xxxxxx )beginA <= 3'b001;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b0xxxxxxx )beginA <= 3'b000;GS <= 0;EO <= 1;endendmodule18.数据分配器的设计module shujufenpeiqi(y0,y1,y2,y3,din,a); output y0,y1,y2,y3;//4??êy?Yí¨μàinput din;//êy?Yê?è?input [1:0] a;reg y0,y1,y2,y3;always @(din,a)beginy0=0;y1=0;y2=0;y3=0; //3?ê??ˉ￡á?case(a)00:y0=din;01:y1=din;02:y2=din;03:y3=din;endcase end endmodule。

FPGA——用Verilog HDL进行三角波和三相方波的编写三角波module triangle(inputsys_clk,output [2:0]sda);reg[3:0]a=0;regai=0;always@(posedgesys_clk)beginif(ai==0)begina=a+1;if(a==7)ai<=1;endelsebegina=a-1;if(a==0)ai<=0;endendassignsda[0]=a[0];assignsda[1]=a[1];assignsda[2]=a[2];endmodule三相方波第一种方法：modulepwmabc(inputsys_clk,output [2:0]abc);regtriga=0;regtrigb=1;regtrigc=0;reg[15:0] cnt1=0;reg[15:0] cnt2=20;reg[15:0] cnt3=40;always@(negedgesys_clk)beginif(cnt1>59)begintriga=~triga;cnt1<=1;endelsecnt1<=cnt1+1;if(cnt2>59)begintrigb=~trigb;cnt2<=1;endelsecnt2<=cnt2+1;if(cnt3>59)begintrigc=~trigc;cnt3<=1;endelsecnt3<=cnt3+1;endassignabc[0]=triga;assignabc[1]=trigb;assignabc[2]=trigc;endmodule第二种方法module fangbo0(inputsys_clk,output [2:0]sda);reg [31:0]halftemple_counter0=0;reg [31:0]halftemple_counter1=0;reg [31:0]halftemple_counter2=0;reg [1:0]temple_clk0=1;//第一相的初始值是高电平（初始的高低电平是根据我给你看的相位图来的）reg [1:0]temple_clk1=1;//第二相的初始值是高电平reg [1:0]temple_clk2=0;//第三相的初始值是底电平//我在设计三相方波的时候用的比较笨的方法，就是三相方波一项一项的来设置。

Verilog的135个经典设计实例1、立即数放大器：立即数放大器是一种用于将输入电平放大到更高电平的电路，它可以实现任意输入到输出的映射，并且可以在Verilog中使用。

立即数放大器的Verilog实现如下：module immedamp(in, out);input in;output out;reg [3:0] immed;assign out = immed[3];begincase (in)4'b0000: immed = 4'b1000;4'b0001: immed = 4'b1001;4'b0010: immed = 4'b1010;4'b0011: immed = 4'b1011;4'b0100: immed = 4'b1100;4'b0101: immed = 4'b1101;4'b0110: immed = 4'b1110;4'b0111: immed = 4'b1111;4'b1000: immed = 4'b1000;4'b1001: immed = 4'b1001;4'b1010: immed = 4'b1010;4'b1011: immed = 4'b1011;4'b1100: immed = 4'b1100;4'b1101: immed = 4'b1101;4'b1110: immed = 4'b1110;4'b1111: immed = 4'b1111;endcaseendendmodule2、多路复用器：多路复用器是一种用于将多个输入选择转换为单个输出的电路，它可以实现由多种方式选择的输出，并可以使用Verilog实现。

verilog hdl语言100例详解Verilog HDL语言是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统的行为和结构。

它是硬件设计工程师在数字电路设计中的重要工具。

本文将介绍100个例子，详细解释Verilog HDL语言的应用。

1. 基本门电路：Verilog HDL可以用于描述基本门电路，如与门、或门、非门等。

例如，下面是一个描述与门电路的Verilog HDL代码：```verilogmodule and_gate(input a, input b, output y);assign y = a & b;endmodule```2. 多路选择器：Verilog HDL也可以用于描述多路选择器。

例如，下面是一个描述2:1多路选择器的Verilog HDL代码：```verilogmodule mux_2to1(input a, input b, input sel, output y);assign y = sel ? b : a;endmodule```3. 寄存器：Verilog HDL可以用于描述寄存器。

例如，下面是一个描述8位寄存器的Verilog HDL代码：```verilogmodule register_8bit(input [7:0] d, input clk, input reset, output reg [7:0] q);always @(posedge clk or posedge reset)if (reset)q <= 0;elseq <= d;endmodule```4. 计数器：Verilog HDL可以用于描述计数器。

例如，下面是一个描述8位计数器的Verilog HDL代码：```verilogmodule counter_8bit(input clk, input reset, output reg [7:0] count);always @(posedge clk or posedge reset)if (reset)count <= 0;elsecount <= count + 1;endmodule```5. 加法器：Verilog HDL可以用于描述加法器。

verilog hdl除法
在Verilog HDL中，除法运算通常使用“div”关键字表示。

但是，需要注意的是，除数必须是2的幂次方，这是因为大多数综合工具对于除法运算指令不能很好地综合。

因此，如果除数不是2的幂次方，则需要使用其他方法实现除法运算。

以下是一个使用Verilog HDL实现除法运算的简单示例：
```verilog
module divider(input [7:0] A, input [7:0] B, output [7:0] Q, output [7:0] R);
reg [7:0] temp;
assign temp = A;
assign Q = temp / B;
assign R = temp % B;
endmodule
```
在这个例子中，我们定义了一个名为“divider”的模块，该模块接受两个8位的输入A和B，并输出商Q和余数R。

该模块使用“div”关键字将A除以B，然后将商和余数分别输出。

这个例子中的除法运算仍然受到除数必须是2的幂次方的限制。

如果需要实现任意除数的情况，可以考虑使用其他算法，例如基于减法或基于乘法的算法。

王金明：《Verilog HDL 程序设计教程》- 1 -【例3.1】4 位全加器module adder4(cout,sum,ina,inb,cin);output[3:0] sum;output cout;input[3:0] ina,inb;input cin;assign {cout,sum}=ina+inb+cin;endmodule【例3.2】4 位计数器module count4(out,reset,clk);output[3:0] out;input reset,clk;reg[3:0] out;always @(posedge clk)beginif (reset) out<=0; //同步复位else out<=out+1; //计数endendmodule【例3.3】4 位全加器的仿真程序`timescale 1ns/1ns`include "adder4.v"module adder_tp; //测试模块的名字reg[3:0] a,b; //测试输入信号定义为reg 型reg cin;wire[3:0] sum; //测试输出信号定义为wire 型wire cout;integer i,j;adder4 adder(sum,cout,a,b,cin); //调用测试对象always #5 cin=~cin; //设定cin 的取值initialbegina=0;b=0;cin=0;for(i=1;i<16;i=i+1)#10 a=i; //设定a 的取值Endinitialbeginfor(j=1;j<16;j=j+1)#10 b=j; //设定b 的取值Endinitial //定义结果显示格式begin$monitor($time,,,"%d + %d + %b={%b,%d}",a,b,cin,cout,sum);#160 $finish;endendmodule【例3.4】4 位计数器的仿真程序`timescale 1ns/1ns`include "count4.v"module coun4_tp;reg clk,reset; //测试输入信号定义为reg 型wire[3:0] out; //测试输出信号定义为wire 型parameter DELY=100;count4 mycount(out,reset,clk); //调用测试对象always #(DELY/2) clk = ~clk; //产生时钟波形initialbegin //激励信号定义clk =0; reset=0;#DELY reset=1;#DELY reset=0;#(DELY*20) $finish;end//定义结果显示格式initial $monitor($time,,,"clk=%d reset=%d out=%d", clk, reset,out);endmodule【例3.5】“与-或-非”门电路module AOI(A,B,C,D,F); //模块名为AOI(端口列表A，B，C，D，F) input A,B,C,D; //模块的输入端口为A，B，C，Doutput F; //模块的输出端口为Fwire A,B,C,D,F; //定义信号的数据类型assign F= ~((A&B)|(C&D)); //逻辑功能描述endmodule【例5.1】用case 语句描述的4 选1 数据选择器module mux4_1(out,in0,in1,in2,in3,sel);output out;input in0,in1,in2,in3;input[1:0] sel;reg out;always @(in0 or in1 or in2 or in3 or sel) //敏感信号列表case(sel)2'b00: out=in0;2'b01: out=in1;2'b10: out=in2;2'b11: out=in3;default: out=2'bx;endcaseendmodule【例5.2】同步置数、同步清零的计数器module count(out,data,load,reset,clk);output[7:0] out;input[7:0] data;input load,clk,reset;reg[7:0] out;always @(posedge clk) //clk 上升沿触发beginif (!reset) out = 8'h00; //同步清0，低电平有效else if (load) out = data; //同步预置else out = out + 1; //计数endendmodule【例5.3】用always 过程语句描述的简单算术逻辑单元`define add 3'd0`define minus 3'd1`define band 3'd2`define bor 3'd3`define bnot 3'd4module alu(out,opcode,a,b);output[7:0] out;reg[7:0] out;input[2:0] opcode; //操作码input[7:0] a,b; //操作数always@(opcode or a or b) //电平敏感的always 块begincase(opcode)`add: out = a+b; //加操作`minus: out = a-b; //减操作`band: out = a&b; //求与`bor: out = a|b; //求或`bnot: out=~a; //求反default: out=8'hx; //未收到指令时，输出任意态endcaseendendmodule`timescale 1ns/1ns`include "alu.v"module alu_tb;wire [7:0] out;reg [7:0] a,b;reg [2:0] opcode;initialbegina = 8'h12;b = 8'h34;opcode = `add;#10 opcode = `minus;#10 opcode = `band;#10 opcode = `bor;#10 opcode = `bnot;endalu alu(.out(out),.a(a),.b(b),.opcode(opcode)); endmodule【例5.4】用initial 过程语句对测试变量A、B、C 赋值`timescale 1ns/1nsmodule test;reg A,B,C;initialbeginA = 0;B = 1;C = 0;#50 A = 1; B = 0;#50 A = 0; C = 1;#50 B = 1;#50 B = 0; C = 0;#50 $finish ;endendmodule【例5.5】用begin-end 串行块产生信号波形`timescale 10ns/1nsmodule wave1;reg wave;parameter cycle=10;initialbeginwave=0;#(cycle/2) wave=1;#(cycle/2) wave=0;#(cycle/2) wave=1;#(cycle/2) wave=0;#(cycle/2) wave=1;#(cycle/2) $finish ;endinitial $monitor($time,,,"wave=%b",wave); endmodule【例5.6】用fork-join 并行块产生信号波形`timescale 10ns/1nsmodule wave2;reg wave;parameter cycle=5;initialforkwave=0;#(cycle) wave=1;#(2*cycle) wave=0;#(3*cycle) wave=1;#(4*cycle) wave=0;#(5*cycle) wave=1;#(6*cycle) $finish;joininitial $monitor($time,,,"wave=%b",wave); endmodule【例5.7】持续赋值方式定义的2 选1 多路选择器module MUX21_1(out,a,b,sel);input a,b,sel;output out;assign out=(sel==0)?a:b;//持续赋值，如果sel 为0，则out=a ；否则out=b Endmodule【例5.8】阻塞赋值方式定义的2 选1 多路选择器module MUX21_2(out,a,b,sel);input a,b,sel;output out;reg out;always@(a or b or sel)beginif(sel==0) out=a; //阻塞赋值else out=b;endendmodule【例5.9】非阻塞赋值module non_block(c,b,a,clk);output c,b;input clk,a;reg c,b;always @(posedge clk)beginb<=a;c<=b;endendmodule【例5.10】阻塞赋值module block(c,b,a,clk);output c,b;input clk,a;reg c,b;always @(posedge clk)beginb=a;c=b;endendmodule`timescale 1ns/1ns`include "block.v"module block_tb;wire c,b;reg clk,a;initialbeginclk = 0;a = 0;#30 a = 1;#30 a = 0;#30 a = 1;#30 $stop;endalways #10 clk = ~clk;block block(.c(c),.b(b),.clk(clk),.a(a));endmodule【例5.11】模为60 的BCD 码加法计数器module count60(qout,cout,data,load,cin,reset,clk); output[7:0] qout;output cout;input[7:0] data;input load,cin,clk,reset;reg[7:0] qout;always @(posedge clk) //clk 上升沿时刻计数beginif (reset) qout<=0; //同步复位else if(load) qout<=data; //同步置数else if(cin)beginif(qout[3:0]==9) //低位是否为9，是则beginqout[3:0]<=0; //回0，并判断高位是否为5if (qout[7:4]==5) qout[7:4]<=0;elseqout[7:4]<=qout[7:4]+1; //高位不为5，则加1endelse //低位不为9，则加1qout[3:0]<=qout[3:0]+1;endendassign cout=((qout==8'h59)&cin)?1:0; //产生进位输出信号endmodule`timescale 1ns/1ns`include "count60.v"module count60_tb;wire [7:0] qout;wire cout;reg [7:0] data;reg load,cin,clk,reset;always #5 clk = ~clk;count60cnt(.qout(qout),.cout(cout),.data(data),.load(load),.cin(cin),.cl k(clk),.reset(reset));initialbeginclk = 0;reset = 1;load = 1; cin = 0; data = 8'h25;#20 reset = 0;#20 load = 0;#30 cin = 1;#100 load = 1;#30 load = 0;#300 cin = 0;#50 cin = 1;#500 $stop;endendmodule【例5.12】BCD 码—七段数码管显示译码器module decode4_7(decodeout,indec);output[6:0] decodeout;input[3:0] indec;reg[6:0] decodeout;always @(indec)begincase(indec) //用case 语句进行译码4'd0:decodeout=7'b1111110;4'd1:decodeout=7'b0110000;4'd2:decodeout=7'b1101101;4'd3:decodeout=7'b1111001;4'd4:decodeout=7'b0110011;4'd5:decodeout=7'b1011011;4'd6:decodeout=7'b1011111;4'd7:decodeout=7'b1110000;4'd8:decodeout=7'b1111111;4'd9:decodeout=7'b1111011;default: decodeout=7'bx;endcaseendendmodule【例5.13】用casez 描述的数据选择器module mux_casez(out,a,b,c,d,select); output out;input a,b,c,d;input[3:0] select;reg out;always @(select or a or b or c or d) begincasez(select)4'b1: out = a;4'b??1?: out = b;4'b?1??: out = c;4'b1: out = d;endcaseendendmodule【例5.14】隐含锁存器举例module buried_ff(c,b,a);output c;input b,a;reg c;always @(a or b)beginif((b==1)&&(a==1)) c=a&b;endendmodule【例5.15】用for 语句描述的七人投票表决器module voter7(pass,vote);output pass;input[6:0] vote;reg[2:0] sum;integer i;reg pass;always @(vote)beginsum=0;- 9 -for(i=0;i<=6;i=i+1) //for 语句if(vote[i]) sum=sum+1;if(sum[2]) pass=1; //若超过4 人赞成，则pass=1else pass=0;endendmodule【例5.16】用for 语句实现2 个8 位数相乘module mult_for(outcome,a,b);parameter size=8;input[size:1] a,b; //两个操作数output[2*size:1] outcome; //结果reg[2*size:1] outcome;integer i;always @(a or b)beginoutcome=0;for(i=1; i<=size; i=i+1) //for 语句if(b[i]) outcome=outcome +(a << (i-1));endendmodule【例5.17】用repeat 实现8 位二进制数的乘法module mult_repeat(outcome,a,b);parameter size=8;input[size:1] a,b;output[2*size:1] outcome;reg[2*size:1] temp_a,outcome;reg[size:1] temp_b;always @(a or b)beginoutcome=0;temp_a=a;temp_b=b;repeat(size) //repeat 语句，size 为循环次数beginif(temp_b[1]) //如果temp_b 的最低位为1，就执行下面的加法outcome=outcome+temp_a;temp_a=temp_a<<1; //操作数a 左移一位程序文本- 10 -temp_b=temp_b>>1; //操作数b 右移一位endendendmodule`include "mult_repeat.v"module mult_repeat_tb;parameter size = 8;reg [size:1] a,b;wire [2*size:1] outcome;initialbegina = 8'h25;b = 8'h16;#10 a = 8'ha4; b = 8'h20;endmult_repeat mult(.a(a),.b(b),.outcome(outcome)); endmodule【例5.18】同一循环的不同实现方式module loop1; //方式1integer i;initialfor(i=0;i<4;i=i+1) //for 语句begin$display(“i=%h”,i);endendmodulemodule loop2; //方式2integer i;initial begini=0;while(i<4) //while 语句begin$display ("i=%h",i);i=i+1;endendendmodulemodule loop3; //方式3integer i;initial begini=0;repeat(4) //repeat 语句begin$display ("i=%h",i);i=i+1;endendendmodule【例5.19】使用了`include 语句的16 位加法器- 11 -`include "adder.v"module adder16(cout,sum,a,b,cin);output cout;parameter my_size=16;output[my_size-1:0] sum;input[my_size-1:0] a,b;input cin;adder my_adder(cout,sum,a,b,cin); //调用adder 模块endmodule//下面是adder 模块代码module adder(cout,sum,a,b,cin);parameter size=16;output cout;output[size-1:0] sum;input cin;input[size-1:0] a,b;assign {cout,sum}=a+b+cin;endmodule【例5.20】条件编译举例module compile(out,A,B);output out;input A,B;`ifdef add //宏名为addassign out=A+B;`elseassign out=A-B;`endifEndmodule【例6.1】加法计数器中的进程module count(data,clk,reset,load,cout,qout);output cout;output[3:0] qout;reg[3:0] qout;input[3:0] data;input clk,reset,load;程序文本- 12 -always @(posedge clk) //进程1，always 过程块beginif (!reset) qout= 4'h00; //同步清0，低电平有效else if (load) qout= data; //同步预置else qout=qout + 1; //加法计数endassign cout=(qout==4'hf)?1:0; //进程2，用持续赋值产生进位信号endmodule【例6.2】任务举例module alutask(code,a,b,c);input[1:0] code;input[3:0] a,b;output[4:0] c;reg[4:0] c;task my_and; //任务定义，注意无端口列表input[3:0] a,b; //a,b,out 名称的作用域范围为task 任务内部output[4:0] out;integer i;beginfor(i=3;i>=0;i=i-1)out[i]=a[i]&b[i]; //按位与endendtaskalways@(code or a or b)begincase(code)2'b00: my_and(a,b,c);/* 调用任务my_and，需注意端口列表的顺序应与任务定义中的一致，这里的a,b,c 分别对应任务定义中的a,b,out */2'b01: c=a|b; //或2'b10: c=a-b; //相减2'b11: c=a+b; //相加endcaseendendmodule- 13 -【例6.3】测试程序`include "alutask.v"module alu_tp;reg[3:0] a,b;reg[1:0] code;wire[4:0] c;parameter DELY = 100;alutask ADD(code,a,b,c); //调用被测试模块initial begincode=4'd0; a= 4'b0000; b= 4'b1111;#DELY code=4'd0; a= 4'b0111; b= 4'b1101;#DELY code=4'd1; a= 4'b0001; b= 4'b0011;#DELY code=4'd2; a= 4'b1001; b= 4'b0011;#DELY code=4'd3; a= 4'b0011; b= 4'b0001;#DELY code=4'd3; a= 4'b0111; b= 4'b1001;#DELY $finish;endinitial $monitor($time,,,"code=%b a=%b b=%b c=%b", code,a,b,c); endmodule【例6.4】函数function[7:0] get0;input[7:0] x;reg[7:0] count;integer i;begincount=0;for (i=0;i<=7;i=i+1)if (x[i]=1'b0) count=count+1;get0=count;endendfunction【例6.5】用函数和case 语句描述的编码器（不含优先顺序）module code_83(din,dout);input[7:0] din;output[2:0] dout;程序文本- 14 -function[2:0] code; //函数定义input[7:0] din; //函数只有输入，输出为函数名本身casex (din)8'b1xxx_xxxx : code = 3'h7;8'b01xx_xxxx : code = 3'h6;8'b001x_xxxx : code = 3'h5;8'b0001_xxxx : code = 3'h4;8'b0000_1xxx : code = 3'h3;8'b0000_01xx : code = 3'h2;8'b0000_001x : code = 3'h1;8'b0000_000x : code = 3'h0;default: code = 3'hx;endcaseendfunctionassign dout = code(din) ; //函数调用endmodule【例6.6】阶乘运算函数module funct(clk,n,result,reset);output[31:0] result;input[3:0] n;input reset,clk;reg[31:0] result;always @(posedge clk) //在clk 的上升沿时执行运算beginif(!reset) result<=0; //复位else beginresult <= 2 * factorial(n); //调用factorial 函数endendfunction[31:0] factorial; //阶乘运算函数定义（注意无端口列表）input[3:0] opa; //函数只能定义输入端，输出端口为函数名本身reg[3:0] i;beginfactorial = opa ? 1 : 0;for(i= 2; i <= opa; i = i+1) //该句若要综合通过，opa 应赋具体的数值factorial = i* factorial; //阶乘运算end- 15 -endfunctionendmodule【例6.7】测试程序`define clk_cycle 50`include "funct.v"module funct_tp;reg[3:0] n;reg reset,clk;wire[31:0] result;initial //定义激励向量beginn=0; reset=1; clk=0;for(n=0;n<=15;n=n+1)#100 n=n;endinitial $monitor($time,,,"n=%d result=%d",n,result);//定义输出显示格式always #1 `clk_cycle clk=~clk; //产生时钟信号funct funct_try(.clk(clk),.n(n),.result(result),.reset(reset)); //调用被测试模块Endmodule【例6.8】顺序执行模块1module serial1(q,a,clk);output q,a;input clk;reg q,a;always @(posedge clk)beginq=~q;a=~q;endendmodule【例6.9】顺序执行模块2module serial2(q,a,clk);output q,a;程序文本- 16 -input clk;reg q,a;always @(posedge clk)begina=~q;q=~q;endendmodule【例6.10】并行执行模块1module paral1(q,a,clk);output q,a;input clk;reg q,a;always @(posedge clk)beginq=~q;endalways @(posedge clk)begina=~q;endendmodule【例6.11】并行执行模块2module paral2(q,a,clk);output q,a;input clk;reg q,a;always @(posedge clk)begina=~q;endalways @(posedge clk)beginq=~q;endendmodule【例7.1】调用门元件实现的4 选1 MUX- 17 -module mux4_1a(out,in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2); output out;input in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2;wire notcntrl1,notcntrl2,w,x,y,z;not (notcntrl1,cntrl2),(notcntrl2,cntrl2);and (w,in1,notcntrl1,notcntrl2),(x,in2,notcntrl1,cntrl2),(y,in3,cntrl1,notcntrl2),(z,in4,cntrl1,cntrl2);or (out,w,x,y,z);endmodule【例7.2】用case 语句描述的4 选1 MUXmodule mux4_1b(out,in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2);output out;input in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2;reg out;always@(in1 or in2 or in3 or in4 or cntrl1 or cntrl2)case({cntrl1,cntrl2})2'b00:out=in1;2'b01:out=in2;2'b10:out=in3;2'b11:out=in4;default:out=2'bx;endcaseendmodule【例7.3】行为描述方式实现的4 位计数器module count4(clk,clr,out);input clk,clr;output[3:0] out;reg[3:0] out;always @(posedge clk or posedge clr)beginif (clr) out<=0;else out<=out+1;endendmodule程序文本- 18 -【例7.4】数据流方式描述的4 选1 MUXmodule mux4_1c(out,in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2);output out;input in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2;assign out=(in1 & ~cntrl1 & ~cntrl2)|(in2 & ~cntrl1 & cntrl2)| (in3 & cntrl1 & ~cntrl2)|(in4 & cntrl1 & cntrl2);Endmodule【例7.5】用条件运算符描述的4 选1 MUXmodule mux4_1d(out,in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2);output out;input in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2;assign out=cntrl1 ? (cntrl2 ? in4:in3):(cntrl2 ? in2:in1); endmodule【例7.6】门级结构描述的2 选1MUXmodule mux2_1a(out,a,b,sel);output out;input a,b,sel;not (sel_,sel);and (a1,a,sel_),(a2,b,sel);or (out,a1,a2);endmodule【例7.7】行为描述的2 选1MUXmodule mux2_1b(out,a,b,sel); output out;input a,b,sel;reg out;always @(a or b or sel)beginif(sel) out = b;else out = a;endendmodule【例7.8】数据流描述的2 选1MUX module MUX2_1c(out,a,b,sel); output out;- 19 -input a,b,sel;assign out = sel ? b : a; endmodule【例7.9】调用门元件实现的1 位半加器module half_add1(a,b,sum,cout); input a,b;output sum,cout;and (cout,a,b);xor (sum,a,b);endmodule【例7.10】数据流方式描述的1 位半加器module half_add2(a,b,sum,cout); input a,b;output sum,cout;assign sum=a^b;assign cout=a&b;endmodule【例7.11】采用行为描述的1 位半加器module half_add3(a,b,sum,cout); input a,b;output sum,cout;reg sum,cout;always @(a or b)begincase ({a,b}) //真值表描述2'b00: begin sum=0; cout=0; end2'b01: begin sum=1; cout=0; end2'b10: begin sum=1; cout=0; end2'b11: begin sum=0; cout=1; end endcaseendendmodule【例7.12】采用行为描述的1 位半加器module half_add4(a,b,sum,cout); input a,b;output sum,cout;程序文本- 20 -reg sum,cout;always @(a or b)beginsum= a^b;cout=a&b;endendmodule【例7.13】调用门元件实现的1 位全加器module full_add1(a,b,cin,sum,cout); input a,b,cin;output sum,cout;wire s1,m1,m2,m3;and (m1,a,b),(m2,b,cin),(m3,a,cin);xor (s1,a,b),(sum,s1,cin);or (cout,m1,m2,m3);endmodule【例7.14】数据流描述的1 位全加器module full_add2(a,b,cin,sum,cout);input a,b,cin;output sum,cout;assign sum = a ^ b ^ cin;assign cout = (a & b)|(b & cin)|(cin & a);endmodule【例7.15】1 位全加器module full_add3(a,b,cin,sum,cout);input a,b,cin;output sum,cout;assign {cout,sum}=a+b+cin;endmodule【例7.16】行为描述的1 位全加器module full_add4(a,b,cin,sum,cout);input a,b,cin;output sum,cout;- 21 -reg sum,cout; //在always 块中被赋值的变量应定义为reg 型reg m1,m2,m3;always @(a or b or cin)beginsum = (a ^ b) ^ cin;m1 = a & b;m2 = b & cin;m3 = a & cin;cout = (m1|m2)|m3;endendmodule【例7.17】混合描述的1 位全加器module full_add5(a,b,cin,sum,cout);input a,b,cin;output sum,cout;reg cout,m1,m2,m3; //在always 块中被赋值的变量应定义为reg 型wire s1;xor x1(s1,a,b); //调用门元件always @(a or b or cin) //always 块语句beginm1 = a & b;m2 = b & cin;m3 = a & cin;cout = (m1| m2) | m3;endassign sum = s1 ^ cin; //assign 持续赋值语句endmodule【例7.18】结构描述的4 位级连全加器`include "full_add1.v"module add4_1(sum,cout,a,b,cin);output[3:0] sum;output cout;input[3:0] a,b;input cin;full_add1 f0(a[0],b[0],cin,sum[0],cin1); //级连描述full_add1 f1(a[1],b[1],cin1,sum[1],cin2);full_add1 f2(a[2],b[2],cin2,sum[2],cin3);程序文本- 22 -full_add1 f3(a[3],b[3],cin3,sum[3],cout); endmodule【例7.19】数据流描述的4 位全加器module add4_2(cout,sum,a,b,cin);output[3:0] sum;output cout;input[3:0] a,b;input cin;assign {cout,sum}=a+b+cin;endmodule【例7.20】行为描述的4 位全加器module add4_3(cout,sum,a,b,cin);output[3:0] sum;output cout;input[3:0] a,b;input cin;reg[3:0] sum;reg cout;always @(a or b or cin)begin{cout,sum}=a+b+cin;endendmodule【例8.1】$time 与$realtime 的区别`timescale 10ns/1nsmodule time_dif;reg ts;parameter delay=2.6;initialbegin#delay ts=1;#delay ts=0;#delay ts=1;#delay ts=0;endinitial $monitor($time,,,"ts=%b",ts); //使用函数$time- 23 -Endmodule【例8.2】$random 函数的使用`timescale 10ns/1nsmodule random_tp;integer data;integer i;parameter delay=10;initial $monitor($time,,,"data=%b",data);initial beginfor(i=0; i<=100; i=i+1)#delay data=$random; //每次产生一个随机数endendmodule【例8.3】1 位全加器进位输出UDP 元件primitive carry_udp(cout,cin,a,b);input cin,a,b;output cout;table//cin a b : cout //真值表0 0 0 : 0;0 1 0 : 0;0 0 1 : 0;0 1 1 : 1;1 0 0 : 0;1 0 1 : 1;1 1 0 : 1;1 1 1 : 1;endtableendprimitive【例8.4】包含x 态输入的1 位全加器进位输出UDP 元件primitive carry_udpx1(cout,cin,a,b);input cin,a,b;output cout;table// cin a b : cout //真值表0 0 0 : 0;程序文本- 24 -0 1 0 : 0;0 0 1 : 0;0 1 1 : 1;1 0 0 : 0;1 0 1 : 1;1 1 0 : 1;1 1 1 : 1;0 0 x : 0; //只要有两个输入为0，则进位输出肯定为00 x 0 : 0;x 0 0 : 0;1 1 x : 1; //只要有两个输入为1，则进位输出肯定为11 x 1 : 1;x 1 1 : 1;endtableendprimitive【例8.5】用简缩符“？”表述的1 位全加器进位输出UDP 元件primitive carry_udpx2(cout,cin,a,b);input cin,a,b;output cout;// cin a b : cout //真值表0 0 : 0; //只要有两个输入为0，则进位输出肯定为00 ? 0 : 0;0 0 ? : 0;1 1 : 1; //只要有两个输入为1，则进位输出肯定为11 ? 1 : 1;1 1 ? : 1;endtableendprimitive【例8.6】3 选1 多路选择器UDP 元件primitive mux31(Y,in0,in1,in2,s2,s1);input in0,in1,in2,s2,s1;output Y;table//in0 in1 in2 s2 s1 : Y0 ? ? 0 0 : 0; //当s2s1=00 时，Y=in01 ? ? 0 0 : 1;0 0 1 : 0; //当s2s1=01 时，Y=in1- 25 -1 0 1 : 1;0 1 : 0; //当s2s1=1？时，Y=in21 1 : 1;0 0 ? 0 ? : 0;1 1 ? 0 ? : 1;0 ? 0 ? 0 : 0;1 ? 1 ? 0 : 1;0 0 1 : 0;1 1 1 : 1;endtableendprimitive【例8.7】电平敏感的1 位数据锁存器UDP 元件primitive latch(Q,clk,reset,D);input clk,reset,D;output Q;initial Q = 1'b1; //初始化table// clk reset D : state : Q1 : : 0 ; //reset=1，则不管其他端口为什么值，输出都为0 0 0 0 : ? : 0 ; //clk=0，锁存器把D 端的输入值输出0 0 1 : ? : 1 ;1 0 ? : ? : - ; //clk=1，锁存器的输出保持原值，用符号“-”表示endtableendprimitive【例8.8】上升沿触发的D 触__________发器UDP 元件primitive DFF(Q,D,clk);output Q;input D,clk;reg Q;table//clk D : state : Q(01) 0 : ? : 0; //上升沿到来，输出Q=D(01) 1 : ? : 1;(0x) 1 : 1 : 1;(0x) 0 : 0 : 0;(?0) ? : ? : -; //没有上升沿到来，输出Q 保持原值() : : - ; //时钟不变，输出也不变程序文本- 26 -endtableendprimitive【例8.9】带异步置1 和异步清零的上升沿触发的D 触发器UDP 元件primitive DFF_UDP(Q,D,clk,clr,set);output Q;input D,clk,clr,set;reg Q;table// clk D clr set : state : Q(01) 1 0 0 : ? : 0;(01) 1 0 x : ? : 0;0 x : 0 : 0;(01) 0 0 0 : ? : 1;(01) 0 x 0 : ? : 1;x 0 : 1 : 1;(x1) 1 0 0 : 0 : 0;(x1) 0 0 0 : 1 : 1;(0x) 1 0 0 : 0 : 0;(0x) 0 0 0 : 1 : 1;1 : : 1; //异步复位 0 1 : : 0; //异步置1n ? 0 0 : ? : -;* : : -;(0) : : -;(0): : -;: : x;endtableendprimitive【例8.12】延迟定义块举例module delay(out,a,b,c); output out;input a,b,c;and a1(n1,a,b);or o1(out,c,n1);specify(a=>out)=2;(b=>out)=3;(c=>out)=1;- 27 -endspecifyendmodule【例8.13】激励波形的描述'timescale 1ns/1nsmodule test1;reg A,B,C;initialbegin //激励波形描述A = 0;B = 1;C = 0;#100 C = 1;#100 A = 1; B = 0;#100 A = 0;#100 C = 0;#100 $finish;endinitial $monitor($time,,,"A=%d B=%d C=%d",A,B,C); //显示endmodule【例8.15】用always 过程块产生两个时钟信号module test2;reg clk1,clk2;parameter CYCLE = 100;alwaysbegin{clk1,clk2} = 2'b10;#(CYCLE/4) {clk1,clk2} = 2'b01;#(CYCLE/4) {clk1,clk2} = 2'b11;#(CYCLE/4) {clk1,clk2} = 2'b00;#(CYCLE/4) {clk1,clk2} = 2'b10;endinitial $monitor($time,,,"clk1=%b clk2=%b",clk1,clk2); endmodule【例8.17】存储器在仿真程序中的应用module ROM(addr,data,oe);output[7:0] data; //数据信号input[14:0] addr; //地址信号input oe; //读使能信号，低电平有效程序文本- 28 -reg[7:0] mem[0:255]; //存储器定义parameter DELAY = 100;assign #DELAY data=(oe==0) ? mem[addr] : 8'hzz;initial $readmemh("rom.hex",mem); //从文件中读入数据endmodule【例8.18】8 位乘法器的仿真程序`timescale 10ns/1nsmodule mult8_tp; //测试模块的名字reg[7:0] a,b; //测试输入信号定义为reg 型wire [15:0] out; //测试输出信号定义为wire 型integer i,j;mult8 m1(out,a,b); //调用测试对象//激励波形设定initialbegina=0;b=0;for(i=1;i<255;i=i+1)#10 a=i;endinitialbeginfor(j=1;j<255;j=j+1)#10 b=j;endinitial //定义结果显示格式begin$monitor($time,,,"%d * %d= %d",a,b,out); #2560 $finish;endendmodulemodule mult8(out, a, b); //8 位乘法器源代码parameter size=8;input[size:1] a,b; //两个操作数output[2*size:1] out; //结果assign out=a*b; //乘法运算符- 29 -Endmodule【例8.19】8 位加法器的仿真程序`timescale 1ns/1nsmodule add8_tp; //仿真模块无端口列表reg[7:0] A,B; //输入激励信号定义为reg 型reg cin;wire[7:0] SUM; //输出信号定义为wire 型wire cout;parameter DELY = 100;add8 AD1(SUM,cout,A,B,cin); //调用测试对象initial begin //激励波形设定A= 8'd0; B= 8'd0; cin=1'b0;#DELY A= 8'd100; B= 8'd200; cin=1'b1;#DELY A= 8'd200; B= 8'd88;#DELY A= 8'd210; B= 8'd18; cin=1'b0;#DELY A= 8'd12; B= 8'd12;#DELY A= 8'd100; B= 8'd154;#DELY A= 8'd255; B= 8'd255; cin=1'b1;#DELY $finish;end//输出格式定义initial $monitor($time,,,"%d + %d + %b = {%b, %d}",A,B,cin,cout,SUM); endmodulemodule add8(SUM,cout,A,B,cin); //待测试的8 位加法器模块output[7:0] SUM;output cout;input[7:0] A,B;input cin;assign {cout,SUM}=A+B+cin;endmodule【例8.20】2 选1 多路选择器的仿真`timescale 1ns/1nsmodule mux_tp;reg a,b,sel;wire out;程序文本- 30 -MUX2_1 m1(out,a,b,sel); //调用待测试模块initialbegina=1'b0; b=1'b0; sel=1'b0;#5 sel=1'b1;#5 a=1'b1; sel=1'b0;#5 sel=1'b1;#5 a=1'b0; b=1'b1; sel=1'b0;#5 sel=1'b1;#5 a=1'b1; b=1'b1; sel=1'b0;#5 sel=1'b1;endinitial $monitor($time,,,"a=%b b=%b sel=%b out=%b",a,b,sel,out); endmodulemodule MUX2_1(out,a,b,sel); //待测试的2 选1MUX 模块input a,b,sel;output out;not #(0.4,0.3) (sel_,sel); //#(0.4,0.3)为门延时and #(0.7,0.6) (a1,a,sel_);and #(0.7,0.6) (a2,b,sel);or #(0.7,0.6) (out,a1,a2);endmodule【例8.21】8 位计数器的仿真`timescale 10ns/1nsmodule counter8_tp;reg clk,reset; //输入激励信号定义为reg 型wire[7:0] qout; //输出信号定义为wire 型parameter DELY=100;counter8 C1(qout,reset,clk); //调用测试对象always #(DELY/2) clk = ~clk; //产生时钟波形initialbegin //激励波形定义clk =0; reset=0;- 31 -#DELY reset=1;#DELY reset=0;#(DELY*300) $finish;end//结果显示initial $monitor($time,,,"clk=%d reset=%d qout=%d",clk,reset,qout); endmodulemodule counter8(qout,reset,clk); //待测试的8 位计数器模块output[7:0] qout;input clk,reset;reg[7:0] qout;always @(posedge clk)begin if (reset) qout<=0;else qout<=qout+1;endendmodule【例9.1】基本门电路的几种描述方法（1）门级结构描述module gate1(F,A,B,C,D);input A,B,C,D;output F;nand(F1,A,B); //调用门元件and(F2,B,C,D);or(F,F1,F2);endmodule（2）数据流描述module gate2(F,A,B,C,D);input A,B,C,D;output F;assign F=(A&B)|(B&C&D); //assign 持续赋值endmodule（3）行为描述module gate3(F,A,B,C,D);input A,B,C,D;output F;程序文本- 32 -reg F;always @(A or B or C or D) //过程赋值beginF=(A&B)|(B&C&D);endendmodule【例9.2】用bufif1 关键字描述的三态门module tri_1(in,en,out);input in,en;output out;tri out;bufif1 b1(out,in,en); //注意三态门端口的排列顺序endmodule【例9.3】用assign 语句描述的三态门module tri_2(out,in,en);output out;input in,en;assign out = en ? in : 'bz;//若en=1，则out=in；若en=0，则out 为高阻态Endmodule【例9.4】三态双向驱动器module bidir(tri_inout,out,in,en,b);inout tri_inout;output out;input in,en,b;assign tri_inout = en ? in : 'bz;assign out = tri_inout ^ b;endmodule【例9.5】三态双向驱动器module bidir2(bidir,en,clk);inout[7:0] bidir;input en,clk;reg[7:0] temp;assign bidir= en ? temp : 8'bz;always @(posedge clk)begin- 33 -if(en) temp=bidir;else temp=temp+1;endendmodule【例9.6】3-8 译码器module decoder_38(out,in);output[7:0] out;input[2:0] in;reg[7:0] out;always @(in)begincase(in)3'd0: out=8'b11111110;3'd1: out=8'b11111101;3'd2: out=8'b11111011;3'd3: out=8'b11110111;3'd4: out=8'b11101111;3'd5: out=8'b11011111;3'd6: out=8'b10111111;3'd7: out=8'b01111111;endcaseendendmodule【例9.7】8-3 优先编码器module encoder8_3(none_on,outcode,a,b,c,d,e,f,g,h); output none_on;output[2:0] outcode;input a,b,c,d,e,f,g,h;reg[3:0] outtemp;assign {none_on,outcode}=outtemp;always @(a or b or c or d or e or f or g or h)beginif(h) outtemp=4'b0111;else if(g) outtemp=4'b0110;else if(f) outtemp=4'b0101;else if(e) outtemp=4'b0100;else if(d) outtemp=4'b0011;。