当前位置：文档之家 › Verilog入门

Verilog入门

  • 格式：ppt
  • 大小：660.00 KB
  • 文档页数：129

下载文档原格式

  / 129

合集下载

第3章 Verilog设计入门

第3章 Verilog设计入门


（3）赋值符号“<=” 说明：只能用于顺序语句中

• 改错：
module mux41a (a,b,c,d,s1,s0,y) input a,b,c,d,s1,s0; output y; reg a,b,c,d; always @ * begin : mux41 case({s1,s0}) 2'b1: y=a; 2'b2: y=b; 2'b3: y=c; 2'b4: y=d; endcase endmodule

Verilog中的四种基本数值：
0：即二进制数0、低电平、逻辑0、事件为伪 的判断结果； 1：即二进制数1、高电平、逻辑1、事件为真 的判断结果； z或Z：高阻态，或高阻值，还可用“？”表示。 x或X：不确定，或未知的逻辑状态。


3．assign连续赋值语句
由assign引导的赋值语句方式也称为数据流描述方式，即当等号右侧 的驱动表达式中的任一信号发生变化时，表达式被计算一遍，赋给左 侧的目标变量；

当一个模块中有多个assign语句时，不允许有多个不同赋值表 达式，即在同一个模块中，wire型变量不允许有多个驱动源。 如果驱动表达式为高阻态，是可以允许的。

2．等式操作符
（1）当关系为真时，等式操作的结果为1，当关系为假时，结果为0； （2） ==等于操作符，两个二进制数比较必须每一位都相等，结果才为1， 否则为0，且如果其中有的位是未知值X或高阻值z都判断为假，输出0； （3）全等比较操作符===，将两个比较值当成确定的值进行比较，当表述 相同为1.

3.1.3 4选1多路选择器及其数据流描述方式
数据流描述方式：即直接用布尔逻辑表达式来描述模块的功能。

第 3 章 Verilog HDL 基础知识

第 3 章 Verilog HDL 基础知识

第三章
Verilog 基础知识
module D_ff(q，data，enable，reset，clock)； output q； input data，enable，reset，clock； reg q； always @(posedge clock) //时钟上升沿有效 if (reset == 0) q = 1’b0； else if (enable==1) q = data； //隐含： else q = q： endmodule
第三章
Verilog 基础知识
3) 指定位宽的基数格式 这种格式的表示形式为： <size>’<base_format><number> 参数<size>用来指定所表示数的位宽。当位宽小于数 值的实际位数时，相应的高位部分被忽略；当位宽大于数 值的实际位数，且数值的最高位是 0 或 1 时，相应的高位 部分补0；而当位宽大于数值的实际位数，但数值的最高 位是 x 或 z 时，相应的高位部分补 x 或z。二进制的一个 x 或 z 表示 1 位处于 x 或 z，八进制的一个 x 或 z 表示 3 位 二进制位都处于 x 或 z，十六进制的一个 x 或 z 表示 4 位 二进制位都处于 x 或 z。另外，数值中的 z 可以用“ ？” 来代替。
第三章
Verilog 基础知识
第3章
Verilog HDL 基础知识
希望通过本章的介绍，能够对 Verilog HDL 有初步 的了解。 (1)词法：包括间隔符与注释符、数值、字符串与关键字。 (2)数据类型：包括物理数据类型与抽象数据类型。 (3)运算符：包括算术运算符、逻辑运算符、关系运算 符、相等关系运算符、按位运算符、归约运算符、移 位运算符、条件运算符、连接与复制操作及其优先级。 (4)系统任务与系统函数：包括标准输出任务、文件管理 任务、仿真控制任务、时间函数及其他常用函数。 (5)编译指令：宏编译指令、文件包含指令、条件编译指 令、时间定标指令与工作库定义指令。

verilog教程

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。

【转载】VerilogHDL初级入门知识简单讲解（wire和reg类型的区别，always。。。

【转载】VerilogHDL初级入门知识简单讲解（wire和reg类型的区别，always。。。

【转载】VerilogHDL初级⼊门知识简单讲解（wire和reg类型的区别，always。

作者：很多刚学Verilog HDL （硬件描述语⾔）的朋友肯定会对阻塞赋值和⾮阻塞赋值⽐较疑惑，那我们就⼀起来抛开这层迷雾吧。

⾸先我们要理解两种变量类型 Net Type（连线型）和 Register Type （寄存器型）。

（有些参考书上有分为3种类型，这个⽆关紧要）Net Type（连线型），从名字上理解就是“导线”呗，导线的这头和导线的另⼀头始终是直接连通的，这头是什么值，那头就是什么值，所以输出随着输⼊随时变化的。

连线型中wire最常见。

Register Type（寄存器型），寄存器就不像普通导线了，它可以把值给存住，你只要给它赋⼀次值，它都会存住那个值，直到你给它赋⼀个新的值它才会改变。

寄存器型中reg最常见。

最常⽤到的是 wire和reg这两种类型，其他的对我们初学者来说⼀般很少⽤到，可以暂时跳过，以后慢慢学下去⾃然会理解。

注意：wire型变量如果没有赋予初始值，默认初始值为⾼阻态“Z”。

reg 型变量如果没有赋予初始值，默认初始值为不定态“X”。

在理解这两种基本的数据类型之后，我们来看看verilog语⾔中的赋值语句。

verilog语⾔中的赋值语句有两种，⼀种是持续赋值语句（assign语句），另⼀种是过程赋值语句（always语句）。

持续赋值语句（assign语句）主要⽤于对wire型变量的赋值，因为wire（线型）的值不能存住，需要⼀直给值，所以需要⽤持续赋值。

例如：assign c = a + b; 只要a和b有任意变化，都可以⽴即反映到c上，也就是说c的值是根据a，b的值随时变化的。

过程赋值语句（always语句）主要⽤于reg 型变量的赋值，因为always语句被执⾏是需要满⾜触发条件的，所以always过程块⾥⾯的内容不是每时每刻都被执⾏，因此需要将被赋值的对象定义成寄存器类型，以便这个值能被保持住。

2024版华为Verilog入门教程

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。

(完整word版)Verilog-A30分钟快速入门教程

(完整word版)Verilog-A30分钟快速入门教程

•Verilog-A 30分钟快速入门教程进入正题，学了几天的Verilog-A，平台是Agilent ADS，主要参考“Verilog-AMS Language Reference Manual”和ADS的帮助文档。

现在的状态算是入门了，写了个简单的PLL。

总结这几天的学习，觉得效率太低，我以前有一定Verilog基础，研一时学过一点VHDL-AMS，学到现在这个状态应该半天就够了；入门的话，30分钟足矣；跟着这个教程走，你会很快了解和熟悉Verilog-A。

（前提是有一定的Verilog基础和电路基础）1、基尔霍夫定律撑起了整个电路学的大厦（当然也可以认为基尔霍夫定律只是麦克斯韦方程的简化版），作为模拟电路描述语言Verilog-A，同样将基尔霍夫定律作为其基本，最重要的两个概念便是流量(Flow)和位(Potential)，在电学里是电流和电压，在力学里可以是力和距离，在热学里可以是功率和温差，等等。

在Verilog-A中，你可以将电阻电容电感等器件用一个方程式来表述，比如I(out) <+ V(out)/R，这样就产生了一个电阻，最后Verilog-A仿真器会用某种算法(迭代是最常见的)将I(out)和V(out)求解出来，然后根据这个解去算下一个时刻的I、V等，当然这仅仅是指时域仿真。

2、下面讲Verilog-A的语法：begin end //相当于C语言的一对大括号，与Verilog同if ( expression ) true_statement ;[ else false_statement ; ] //与Verilog同case ( expression ) case_item { case_item } endcasefor ( procedural_assignment ; expression;procedural_assignment ) statement//case与for语句都跟Verilog、C语言类似cross( expr [, dir [, time_tol [, expr_tol ]]] );//cross用来产生一个event，如：@(cross(V(sample) -2.0, +1.0))//指sample的电压超过2.0时触发该事件，将会执行后面的语句，+1.0表示正向越过，-1.0则相反ddt( expr ) //求导，如：I(n1,n2) <+ C * ddt(V(n1, n2)); //表示了一个电容idt( expr ,[ ic [, assert [, abstol ]]] ) //积分，如：V(out) <+ gain * idt(V(in) ,0) + gain * V(in);//比例积分，式中的0表示积分的初值transition( expr [, time_delay [, rise_time [, fall_time [, time_tol ]]]] ) //将expr的值delay一下并指定上升下降沿时间，相当于一个传输门laplace_zp( expr ,ζ,ρ)将expr进行拉普拉斯变换，具体表达式参看相关文献，还有laplace_zd()等数据类型：integer、real，另外就是discipline，不知道怎么翻译比较好，比如说它将电压电流这两个nature类型作为一个discipline，这些都在disciplines.vams 这个头文件里建好了，编程时要`include "disciplines.vams"。

Verilog入门

Verilog入门

– 数据流型描述
• 通过assign连续赋值实现组合逻辑功能的描 述
第五章 Verilog 语言
Verilog HDL结构
• Verilog HDL是由module模块组成，模块定义关键词 module 开始，到关键词 endmodule结束，每条Verilog语句以分号 “；”作为结束（块语句、编译向导、endmodule等除外）
第五章 Verilog 语言
Verilog概述
• 与C语言的联系与区别
项目 C Verilog
执行顺序
时序概念 语法限制
顺序执行
无延迟 灵活完善
并行执行
存在延迟 限制严格，需 要有数字电路 的知识
第五章 Verilog 语言
Verilog概述
• 抽象层次
– 系统级：C等高级语言描述 – 行为级：模块的功能描述 – RTL级：寄存器与组合电路的合成 – 逻辑门级：基本逻辑门的组合（and, or, nand） – 开关级：晶体管开关的组合(nmos, pmos)
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
• 基本词法定义
– 空白符 : 空格（space bar），TAB 键，return键。 – 注释 (Comment) : “//”或“/*, */”。
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
/* 2-to-1 multiplexer； out = a when sel = 0；out = b when sel = 1； */ module MUX_2（out, a, b, sel）； output out； input a, b, sel； //netlist not（sel_, sel）； and（a1, a, sel_）,（b1, b, sel）； or（out, a1, a2）； endmodule

3第3章Veri讲义log设计入门

3第3章Veri讲义log设计入门

3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.2 4选1多路选择器及其case语句表述方式 6．赋值操作符 “<=”，只能用于顺序语句，不能用于assign引 导的并行语句 两种过程赋值操作： （1）阻塞式赋值“=”：语句执行结束，右侧表达式的值立刻赋给左侧 目标变量。 对于always引导的块语句中含有多条阻塞式赋值语句时，当执行 某一条语句时，其它语句不允许执行，被阻塞了，具有顺序执行的特点。
精品
3第3章Verilog设计入门
3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.1 2选1多路选择器及其Verilog描述
3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.1 2选1多路选择器及其Verilog描述
1）关键字module endmodule引导的完整的电路模块描述。 2）标识符MUX21a是用户自定义电路名，有其命名规则。 3）端口表的表述。 4）关键字input output描述电路外部端口的信号类型和流动方向。 5）关键字assign引导的赋值语句，条件语句的表述。
3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.2 4选1多路选择器及其case语句表述方式 assign连续赋值语句的特点： ✓只能引导一条语句，多条语句要用多个assign引导； ✓并行性，当驱动表达式中的变量发生变化时，语句才被执行，否则不执行； ✓assign引导的语句中的所有信号为wire型； ✓同一目标变量名不允许有多个驱动源，例如以下表达方式不允许：
3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.2 4选1多路选择器及其case语句表述方式
3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.2 4选1多路选择器及其case语句表述方式 5．并位操作和数字表达

第1章 Verilog HDL入门简介

第1章 Verilog HDL入门简介
第1章 Verilog HDL入门简介
Verilog HDL数字系统设计及仿真
数字电路的回忆—七进制计数器
Verilog HDL数字系统设计及仿真
➢状态转换图
➢卡诺图
2
Verilog HDL数字系统设计及仿真
➢ Q3* 的卡诺图
➢状态方程：
Q3* Q3Q2 ' Q3 'Q2Q1
3
Verilog HDL数字系统设计及仿真
8
采用Verilog HDL代码
Verilog HDL数字系统设计及仿真
➢计数器模块
➢JK触发器模块
module
module JK_FF(J,K,CLK,Q,Qn);
Counter(Q3,Q2,Q1,C,CLK); input J,K;
output Q3,Q2,Q1,C;
input CLK;
input CLK;
output Q,Qn;
wire J1,K2,J3;
wire G3_n,G4_n,G5_n,G6_n,G7_n,G8_n;
nand G7(G7_n,Qn,J,CLK);
JK_FF JK1(Q1,Q1n,J1,1,CLK);nand G8(G8_n,CLK,K,Q);
JK_FF JK2(Q2, ,Q1,K2,CLK); nand G5(G5_n,G8_n,G6_n);
nand G1(Q,G3_n,Qn);
or or1(K2,Q1,Q3);
nand G2(Qn,Q,G4_n);
endmodule
not G9(CLK_n,CLK);
endmodule
9
Verilog HDL数字系统设计及仿真
➢更简洁的代码
module Counter(Q,CLK,RESET);

verilog语法入门

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。。。。

Verilog入门教程笔记

Verilog入门教程笔记
译码器（Decoder）
将编码后的信号还原成原始信号，常用于数据解压缩和控制信号生成。例如， 将3个输入信号译码成8个输出信号的3-8译码器。
多路选择器设计实例
多路选择器（Multiplexer）
根据选择信号从多个输入信号中选择一个输出，常用于数据选择和路由。例如，2选1 多路选择器、4选1多路选择器等。
明确CPU需要实现哪些指令集，具备哪些功能，以及达到什么样的性 能指标。
选择合适的架构
根据需求和性能指标，选择适合的CPU架构，如RISC或CISC。
设计指令集
根据所选架构，设计相应的指令集，包括指令格式、操作码、寻址方 式等。
规划寄存器组
设计寄存器组，包括通用寄存器、特殊功能寄存器等，以满足指令执 行和数据存储的需求。
03
组合逻辑电路设计
基本门电路实现方法
01
02
03
04
05
与门（AND Gate）或门（OR Gate） 非门（NOT Gate）与非门（NAND 或非门（NOR
Ga…
Gat…
实现逻辑与操作，当所有输 入为高电平时输出高电平。
实现逻辑或操作，当任一输 入为高电平时输出高电平。
实现逻辑非操作，将输入信 号取反后输出。
实现二进制数的减法运算，可 以通过加法器和取反器来实现。
实现二进制数的乘法运算，通 常采用逐位相乘再相加的方式 实现。
实现二进制数的除法运算，通 常采用逐位相除再减去的方式 实现，也可以使用更高效的算 法如SRT除法算法等。
04
时序逻辑电路设计
触发器类型及特点介绍
RS触发器
具有置0、置1和保持功能，是基 本存储单元。
数字电路的设计。
发展历程

verilog语言入门教程

verilog语言入门教程

verilog语⾔⼊门教程module a（b， c， d，...z）；//module: 模块头 a：模块名（b,c,d,...z）：端⼝列表input b；//输⼊声明input wire c;//输⼊声明线⽹类型⽤wire，wire可省略input wire [7:0] d;//[7:0]：输⼊总线位宽0~7所以是8bit总线output e;//输出声明output [7:0] f;//输出总线位宽说明，默认为wire类型，此处省略wireoutput reg [7:0] f;//输出总线寄存器类型⽤reg ...//为了篇幅⼩⼀些省略e~y的声明，实际代码中不可省略assign d = a & b;//assign语句也叫数据流建模语句也叫连续赋值语句，后⾯接的是组合逻辑assign e = (f < g)? 1 : 0;//三⽬运算符always @ (posedge a or negedge b or posedge c...)//always语句，posedge为上升沿触发，negedge为下降沿触发，后⾯接信号表⽰当这个信号上升沿或下降沿时执⾏下⾯的程序begin//begin...end 相当于（）if(!b)//if语句beginh <= 4'b0000;//⾮阻塞赋值语句⽤<=,4'b0000表⽰位宽为4，⼆进制表⽰的数0000i <= 32'haabbccdd;//此处表⽰32位宽，16进制表⽰的数aabbccddendelse//else表⽰分⽀case(j)//case语句0 : k <= k + 1'b1;//verilog中没有⾃加的表⽰，所以⽤k = k + 1'b11 : if(k<m) begin l <= 8'd7;j <= 2; end// j <= 2表⽰下⼀个时钟沿触发后跳到2：语句2 : m < = 4'b0001 << 2;//<<移位符号default: j <=0; //default语句表⽰当j取值不是上⾯列出的0,1,2时⾛这条语句endcase//case多路分⽀语句结束标志end//整个always循环结束标志endmodule//整个模块结束标志。

verilog语法基础

verilog语法基础

verilog语法基础Verilog语法基础Verilog是一种硬件描述语言(HDL)，用于描述数字电路和系统。

它是一种基于事件的语言，能够描述电路的结构和行为。

本文将介绍Verilog语法的基础知识，包括模块、端口、信号、赋值和运算等。

一、模块(Module)在Verilog中，模块是描述电路的基本单元。

一个模块可以包含多个端口和信号，并定义了电路的功能和结构。

模块的定义使用关键字module，后跟模块的名称和端口列表。

二、端口(Port)Verilog中的端口是模块与外部环境进行通信的接口。

端口可以是输入端口、输出端口或双向端口。

输入端口用于接收外部信号，输出端口用于输出信号至外部，而双向端口则可同时进行输入和输出。

端口的定义使用关键字input、output或inout，后跟端口的类型和名称。

三、信号(Signal)Verilog中的信号用于在模块内部传递和存储数据。

信号可以是寄存器类型或线网类型。

寄存器类型信号用于存储数据，线网类型信号用于传递数据。

信号的定义使用关键字reg或wire，后跟信号的宽度和名称。

四、赋值(Assignment)在Verilog中，使用赋值语句将值分配给信号或变量。

赋值语句可以是阻塞式赋值或非阻塞式赋值。

阻塞式赋值使用等号(=)将右侧的值赋给左侧的信号，而非阻塞式赋值使用双等号(<=)进行赋值。

赋值语句的左侧可以是信号或变量，右侧可以是常数、信号、变量或表达式。

五、运算(Operator)Verilog中支持多种运算，包括算术运算、逻辑运算、位运算和比较运算等。

算术运算包括加法、减法、乘法和除法等；逻辑运算包括与、或、非和异或等；位运算包括位与、位或、位非和位异或等；比较运算包括等于、不等于、大于、小于等。

运算符可以用于常数、信号、变量或表达式之间的运算。

六、条件语句(Conditional Statement)Verilog中的条件语句用于根据条件选择执行不同的操作。

Verilog-HDL入门基础之时序状态机的设计精选全文完整版

Verilog-HDL入门基础之时序状态机的设计精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版时序状态机的设计入门与提高计算机及具有存储器或按照所存储信息执行一系列操作的其他数字系统统称为“时序状态机”，其电路可以通过时序逻辑进行建模。

时序状态机的性能与组合逻辑不同，因为时序状态机的输出不仅仅取决于当前的输入值，而且取决于历史的输入值。

时序状态机被广泛应用于需要指定顺序操作的应用中。

所有的时序状态机都具有如图的通用反馈结构，在这种结构中时序状态机的下一状态是由当前状态和当前输入一起形成的：时序状态机可以按是否受一个公共的时钟控制（钟控）分为同步状态机和异步状态机；根据状态数目是否有限分为有限状态机和无限状态机。

此处只讨论有限状态机。

有限状态机的（FSM）分类有限状态机有米利（Mealy）机和摩尔（Moore）机：米利（Mealy）机：米利（Mealy）机的下一状态和输出都取决于当前状态和当前输入。

摩尔（Moore）机：摩尔（Moore）机的下一状态取决于当前状态和当前输入，而输出仅仅取决于当前状态。

有限状态机常用的描述、开发方法有限状态机可以借助时序图、状态表、状态图以及ASM图进行系统的描述与设计。

•时序图可以用于说明系统中及系统与周围环境的接口中信号的有效输入与状态转移之间的关系。

•状态表与状态转移表以表格的形式表示在当前状态和输入的各种组合下状态机的下一状态和输出•状态转移图（STG）是一种有向图，图中带有标记的节点或顶点与时序状态机的状态一一对应。

当系统处于弧线起点的状态时，用有向边或弧线表示在输入信号的作用下可能发生的状态转移。

米利机STG的顶点用状态进行标记，状态转移图的有向边有下面两种标记方法：（1）用能够导致状态向指定的下一状态转移的输入信号来标记（2）在当前状态下，用输入信号的输出来进行标记摩尔机的状态转移图与米利机相类似，但它的输出是由各状态的顶点来表示的，而不是在弧线上表示•算法状态机（ASM）图是时序状态机功能的一种抽象，是模拟其行为特性的关键工具。

verilog入门基础教程

verilog入门基础教程
0 1 x或X 或 z或Z 或 逻辑0、逻辑假 逻辑 、 逻辑1、 逻辑 、逻辑真 不确定的值（未知状态） 不确定的值（未知状态） 高阻态
5．常量及其表示 ． 整数型 十进制数的形式的表示方法:表示有符号常量 十进制数的形式的表示方法:表示有符号常量 例如：30、－ 、－2 例如：30、－2 带基数的形式的表示方法: 表示常量 带基数的形式的表示方法: 表示常量 格式为： ><位宽 <基数符号><数值> 位宽> ><数值 格式为：<＋/－><位宽>’<基数符号><数值> 例如： 例如：3’b101、5’o37、8’he3，8’b1001_0011 、 、 ， 0.1、2.0、 十进制记数法 如： 0.1、2.0、5.67 科学记数法 如: 23_5.1e2、5E－4 、 －
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.常用 常用VHDL与Verilog两种语言的比较 与 两种语言的比较 常用
能力（ 能力（capability） ） VHDL 结构建模 抽象能力强 系统级－算法级－ 系统级－算法级－RTL级－逻辑级－门级 级 逻辑级－ Verilog 结构建模 具体物理建模能力强 算法级－ 算法级－RTL级－逻辑级－门级－版图级 级 逻辑级－门级－
2.3.1 Verilog语言的基本语法规则 语言的基本语法规则
为对数字电路进行描述, 语言规定了一套完整的语法结构。 为对数字电路进行描述,Verilog语言规定了一套完整的语法结构。 语言规定了一套完整的语法结构 的间隔符主要起分隔文本的作用， 1．间隔符: Verilog 的间隔符主要起分隔文本的作用，可以 间隔符 使文本错落有致，便于阅读与修改。 使文本错落有致，便于阅读与修改。 间隔符包括空格符（ ）、 ）、换行符 换行符（ 间隔符包括空格符（\b）、TAB 键（\t）、换行符（\n）及 换页符。 换页符。 2．注释符:注释只是为了改善程序的可读性，在编译时不起作用。 注释符:注释只是为了改善程序的可读性，在编译时不起作用。 多行注释符(用于写多行注释): */； 多行注释符(用于写多行注释): /* --- */； //开始到行尾结束为注释文字 开始到行尾结束为注释文字。 单行注释符 :以//开始到行尾结束为注释文字。

Verilog语法简易教程

Verilog语法简易教程

Verilog语法简易教程Verilog是硬件描述语言（HDL）之一，主要用于硬件设计和仿真。

它于1984年由一家名为Gateway Design Automation的公司开发，并于1985年推出。

Verilog以其简单易学的语法和强大的功能而闻名于世。

本简易教程将向您介绍Verilog的基本语法和常用结构。

它包括模块化设计，数据类型，运算符，条件语句，循环语句和时序建模等内容。

首先，让我们先来了解Verilog中的模块化设计。

在Verilog中，设计是通过定义和连接模块来完成的。

每个模块由输入输出端口和内部逻辑组成。

以下是一个简单的Verilog模块的例子：```module adder(input [3:0] A, B, output [3:0] sum);assign sum = A + B;endmodule```上述代码定义了一个名为adder的模块，它具有两个输入端口A和B，以及一个输出端口sum。

内部逻辑通过assign语句实现，将输入端口A和B相加，并将结果赋值给输出端口sum。

接下来，让我们了解Verilog中的数据类型和运算符。

Verilog支持多种数据类型，包括位向量（bit vector）、整数（integer）、浮点数（real）等。

其中，位向量是最常用的数据类型。

以下是两个位向量相加的例子：```module adder(input [3:0] A, B, output [3:0] sum);assign sum = A + B;endmodule```在这个例子中，输入端口A和B都是4位的位向量，输出端口sum也是4位的位向量。

通过使用+运算符，我们可以对这两个位向量进行相加操作，并将结果赋值给输出端口sum。

除了基本的数据类型和运算符，Verilog还提供了丰富的条件和循环语句。

条件语句允许您在程序中根据一些条件执行不同的操作。

以下是一个简单的条件语句的例子：```beginif (A == B)equal = 1;elseequal = 0;endendmodule```在这个例子中，我们使用了always块来定义一个连续的行为。

10第三章verilog入门

10第三章verilog入门

算术运算符
关系运算符 （双目运算符）
位运算符 （双目运算符）
~ & | ^ ^~ 或 ~^ ! && || {,} {{}}
按位取反 按位与 按位或 按位异或 按位同或 逻辑非 逻辑与 逻辑或 将多个操作数 拼接成为一个 操作数
缩位运算符（ 单目运算符）
逻辑运算符 （双目运算符）
移位运算符（ 双目运算符） 条件运算符（ 三目运算符）
条件语句
根据条件表达式的真假， 确定下一步进行的运算。
（1） if (condition_expr) true_statement;
（2） if (condition_expr)true_statement; else fale_ statement;
（3） if (condition_expr1) true_statement1; else if (condition_expr2) true_statement2; else if (condition_expr3) true_statement3; …… else default_statement;
一、硬件描述语言 Verilog HDL 基础
1. 什么是硬件描述语言
HDL：Hardware Description Language
逻辑电路图 表示 逻辑表达式 复杂数字逻辑系统 易于存储和修改 编写说明文档 不同设计人员交流 被计算机识别 类似于高级 程序设计语 言的文本形 式来描述数 字系统硬件 的结构和行 为的语言。 逻辑仿真 逻辑综合
3. Verilog的基本语法规则
运算符
类型 符号 + * / 功能说明 二进制加 二进制减 2的补码 二进制乘 二进制除 类型 符号 > < >= <= == != & ~& | ~| ^ ^~ 或 ~^ >> << ?: 功能说明 大于 小于 大于或等于 小于或等于 相等 不相等 缩位与 缩位与非 缩位或 缩位或非 缩位异或 缩位同或 右移 左移 根据条件表达 式是否成立，选择 表达式

Verilog语言基础入门

Verilog语言基础入门
4
❑ 非阻塞型过程赋值 “<＝” ：一条非阻塞型赋值语句的 执行，并不会影响块中其它语句的执行。
❑ 连续赋值语句：用关键词 assign，只要输入端操作数的 值
发生变化，该语句就重新计算并刷新赋值结果
数据类型
线网类型（wire）：表示 Verilog 元件间的物理连线，一般使 用持续赋值 assign 语句赋值
5
寄存器类型（reg）：表示一个抽象的数据存储单元，它只能 在 always 语句和 initial 语句中被赋值
❑ 数组
❑ reg [15:0] reg_file[0:31]; // 32 个 16 位的寄存器构成的寄 存器堆
行为描述
6
module mux2_1(out1, a, b, sel) ; output reg out1, out2; input a, b; input sel;
➢ 测试模块中要调用到设计块，只有这样才能对它进行测试； ➢ 测试模块中应包含测试的激励信号源； ➢ 测试模块能够实施对输出信号的检测。
8
Verilog 电路的仿真与验证
8
Testbench 实例
9
Verilog HDL 语言入门
Verilog 程序的最基本结构
❑ 模块（module）是 Verilog 的基本描述单位，用于 描
述某个设计的功能或结构 ❑ 一个模块可以在另一个模块中使用。
❑ Verilog 大小写敏感
Verilog 模块
• 一个ssign out2 = a+b; //持续赋值语句
always @(sel or a or b) begin if (sel) out1 = b; else out1 = a; end endmodule

verilog教程

verilog教程

verilog教程Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于设计和描述数字电路。

它是一种事件驱动的语言，可以用来描述时序逻辑和组合逻辑。

Verilog可以用于设计和验证各种数字电路，从简单的门电路到复杂的处理器和系统。

Verilog的语法和结构与C语言相似，它由模块、端口、信号和行为描述组成。

Verilog中的模块是模块化设计的基本单元，可以将模块集成到更大的设计中。

模块可以具有输入端口、输出端口和内部信号。

输入和输出端口用于与其他模块进行通信，而内部信号用于在模块内部传递和保存数据。

Verilog的行为描述方式包括并行块和顺序块。

并行块表示同时执行的代码，而顺序块表示按顺序执行的代码。

Verilog中的并行块使用关键字"always @(posedge clock)"来表示，其中的代码只在时钟上升沿触发时执行。

顺序块使用关键字"always @(*)"来表示，其中的代码在输入信号变化时立即执行。

在Verilog中，可以使用各种逻辑运算符，如AND、OR、NOT和XOR，来实现组合逻辑。

此外，还可以使用各种触发器和寄存器类型，如D触发器和JK触发器，来实现时序逻辑。

通过将组合逻辑和时序逻辑结合起来，可以实现复杂的数字电路。

Verilog的仿真可以使用各种工具，如ModelSim和Vivado，来验证设计的正确性。

仿真可以通过将输入信号施加到设计中，然后观察输出信号的变化来进行。

如果输出信号与预期的结果一致，那么设计就是正确的。

在Verilog中，还可以使用分层设计的概念来实现模块的结构化和组织。

通过使用层次化模块，可以将设计划分为更小的模块，并将它们组合在一起以实现更大的系统。

尽管Verilog的学习曲线可能有点陡峭，但它是数字电路设计中最常用和最强大的工具之一。

通过掌握Verilog，您可以实现自己的数字电路设计，并进行验证和测试。

总之，Verilog是一种用于设计和描述数字电路的硬件描述语言。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第五章 Verilog 语言
例： module MUX_2（out, a, b, sel）； output out； input a, b, sel； not U0（sel_, sel）； and U1（a1, a, sel_）, and U2（b1, b, sel）； or U3（out, a1, a2）； endmodule
例： wire net1； wand net2； tri [15：0] bus_in； wand [0：31] bus_a, bus_b； 当沒指定 net 是何种 type 时，Verilog 会以 default 值
来设定，default 为一位的 wire型
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
第五章 Verilog 语言
• `define
`define <name> <macro_text> 例: `define ADD 3’h0 `define SUB 3’h1 .... case（opcode） `ADD：.... `SUB：..... end case • 例: `include “user_define_task.v” • `timescale 例： `timescale <time unit>/<time precision> `include
wand,triand 多重驱动时，具有线与特性的连线 trireg 具有电荷保持特性的连线 tri1 tri0 supply1 supply0 具有弱上拉电阻的连线 具有弱下拉电阻的连线 电源线，逻辑 1 地线，逻辑 0
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
• 连线型变量声明：
<net type> <[msb：lsb]> <delay> <net name> <, <net name>>*；
第五章 Verilog 语言
Verilog概述
• Verilog 语言的描述风格
– 行为描述
描 述 复 杂 度 • 只对系统行为与功能进行描述，不涉及时序 电路实现，是一种高级语言描述的方法，有 很强的通用性
– 结构型描述
• 描述实体连接的结构形式，通过实例描述， 将verilog已定义的基本实例嵌入到语言中
第五章 Verilog 语言
例: `timescale 10ns / 1ps module MUX2（out, a, b, sel）； output out； input a, b, sel； not #3 not1（sel_, sel）； // delay 3个10ns ... endmodule
第五章 Verilog 语言
Verilog概述
• Verilog是在C语言的基础上发展起来的一种 硬件描述语言 • 由Gateway Automation 于1983年首创，并于 1995年成为IEEE标准，即IEEE standard 1364
第五章 Verilog 语言
Verilog概述
• 支持不同抽象层次的精确描述以及混合模拟，如 行为级、 RTL级、开关级等 • 设计、测试、模拟所用的语法都相同 • 较高层次的描述与具体工艺无关 • 提供了类似C语言的高级程序语句，如if-else， for, while, break, case，loop以及int等数据类型 • 提供了算术、逻辑、位操作等运算符 • 包含完整的组合逻辑元件，如and、or、xor等， 无需自行定义 • 支持元件门级延时和元件门级驱动强度(nmos, pmos)
module var_mux (out, a, b, sel)； parameter width = 8, delay = 3； output [width-1:0] out； input [width-1:0] a, b； input sel; assign #delay out = sel ? a : b；
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
• 数字表示：整数，实数 整数：+/- <位宽> ‘<基数符号> <数值>
<位宽>：指定整数的大小，以bit为单位。
<基数符号>：指定整数的基数，可以是b（binary）二进
制；o（octal）八进制；d（decimal）十进制；h（hex－
adecimal）十六进制。
第五章 Verilog 语言
可编程逻辑器件应用实践
孙涛 ise_sunt@
第五章 Verilog 语言
主要内容
• 目的：
– 通过具体实例讲解Verilog 的语法，快速掌握 Verilog的语法与结构
• 内容：
1. Verilog概述 2. Verilog HDL结构 3. Verilo ：通过过程赋值语句赋值 • 电荷保持作用：在下一次赋值之前保持不变 • 对应硬件：触发器、锁存器
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
连线类
Net Types wire, tri wor, trior Function 标准连线（default） 多重驱动时，具有线或特性的连线
第五章 Verilog 语言
Verilog概述
• 与C语言的联系与区别
项目 C Verilog
执行顺序
时序概念 语法限制
顺序执行
无延迟 灵活完善
并行执行
存在延迟 限制严格，需 要有数字电路 的知识
第五章 Verilog 语言
Verilog概述
• 抽象层次
– 系统级：C等高级语言描述 – 行为级：模块的功能描述 – RTL级：寄存器与组合电路的合成 – 逻辑门级：基本逻辑门的组合（and, or, nand） – 开关级：晶体管开关的组合(nmos, pmos)
endmodule
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
• 模拟时间定标`timescale `timescale <计时单位>/<计时精度> 例：`timescale 1ns/100ps
– 合法的整数：1、10、100 – 合法时间单位：s、ms、µs、ns、ps、fs
not, and, or, xor, nor begin, end
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
• 特殊字符： $，#，`
– $：以$开头的标识符代表系统命令 $time：返回目前的仿真时间 $display：显示出信号的值 $stop：停止仿真 –# not #3 not1(sel_, sel)；// instance delay – ` `define，`include，`timescale
<数值>:指定整数的值。
第五章 Verilog 语言 整数:
17 //位宽, 基数符号不写会采用default值 (32bit十进制) 8’d32 //8-bit十进制值为32 8’h12 8’h1A 8’b0001_1100 /* ”_”无特別意义，只是为了方便二进制数易读*/ 8’o37 32’bx // ”x”表unknown 4’b0??? // ”?”表High impedance
– 数据流型描述
• 通过assign连续赋值实现组合逻辑功能的描 述
第五章 Verilog 语言
Verilog HDL结构
• Verilog HDL是由module模块组成，模块定义关键词 module 开始，到关键词 endmodule结束，每条Verilog语句以分号 “；”作为结束（块语句、编译向导、endmodule等除外）
module module_name(Port_list) 端口声明； 数据类型声明； 电路描述； endmodule
例：上升沿D触发器
module dff_pos(data,clk,q); input data,clk; //端口声明 output q; //端口声明 reg q; //数据类型声明 always @(posedge clk) q=data;//电路描述 endmodule
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
• 基本词法定义
– 空白符 : 空格（space bar），TAB 键，return键。 – 注释 (Comment) : “//”或“/*, */”。
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
/* 2-to-1 multiplexer； out = a when sel = 0；out = b when sel = 1； */ module MUX_2（out, a, b, sel）； output out； input a, b, sel； //netlist not（sel_, sel）； and（a1, a, sel_）,（b1, b, sel）； or（out, a1, a2）； endmodule
– 连线类（Net）：反映硬件电路的物理连接特 性的变量 – 寄存器类（Register）：具有数据存储特性的 变量
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
• 连线型与寄存器型区别：
– 连线型：
• • • • • 驱动方式（赋值方式）： 连接到一个门或模块的输出端； 用assign赋值 电荷保持作用：没有电荷保持作用，未被驱动时将处于高阻态 对应硬件：物理信号连接
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
• Verilog的四种逻辑状态： 0：逻辑零、逻辑非、低电平 1：逻辑1、逻辑真、高电平 x或X：不定态 z或Z：高阻态
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例