Verilog HDL的基本语法

第三章 Verilog HDL的基本语法前言Verilog HDL是一种用于数字逻辑电路设计的语言。

用Verilog HDL描述的电路设计就是该电路的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：∙系统级(system):用高级语言结构实现设计模块的外部性能的模型。

∙算法级(algorithm):用高级语言结构实现设计算法的模型。

∙RTL级(Register Transfer Level):描述数据在寄存器之间流动和如何处理这些数据的模型。

∙门级(gate-level):描述逻辑门以及逻辑门之间的连接的模型。

∙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。

一个复杂电路系统的完整Verilog HDL模型是由若干个Verilog HDL模块构成的，每一个模块又可以由若干个子模块构成。

其中有些模块需要综合成具体电路，而有些模块只是与用户所设计的模块交互的现存电路或激励信号源。

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，并对所作设计的逻辑电路进行严格的验证。

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功能：∙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。

∙提供了条件、if-else、case、循环程序结构。

∙提供了可带参数且非零延续时间的任务(task)程序结构。

VerilogHDL语法基础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。

每个模块的内容都是嵌在module和endmodule两个语句之间，每个模块实现特定的功能，模块是可以进⾏层次嵌套的。

每个模块⾸先要进⾏端⼝定义．并说明输⼊(input)和输出(output)，然后对模块的功能进⾏逻辑描述。

Verilog HDL程序的书写格式⾃由，⼀⾏可以写⼏个语句，⼀个语句也可以分多⾏写。

除了endmodule语句外，每个语句的最后必须有分号。

⼀个模块是由两部分组成的，⼀部分描述接⼝；另⼀部分描述逻辑功能，即定义输⼊是如何影响输出的。

模块(block)的组成Verilog HDL结构完全嵌在module和endmodule声明语句之间，每个Verilog程序包括4个主要部分：端⼝定义，I／O说明，信号类型声明和功能描述。

module<模块名>(<端⼝列表>)；端⼝说明(input,output,inout)参数定义(可选)数据类型定义连续赋值语句(assign)过程块(initial 和 always)⾏为描述语句低层模块实例任务和函数延时说明块endmodule模块声明模块声明包括模块名和端⼝列表。

其格式如下：module 模块名（端⼝１，端⼝２，端⼝３，…）；模块结束的标志为关键字：endmodule。

端⼝定义input(输⼊端⼝),output(输出端⼝)和inout(双向端⼝)。

格式如下：input 端⼝名1，端⼝名2，………,端⼝名N; //输⼊端⼝output 端⼝名1，端⼝名2，………,端⼝名N; //输出端⼝inout 端⼝名1，端⼝名2，………,端⼝名N; //输⼊输出端⼝也可以写在端⼝声明语句⾥,其格式如下(为了代码的可读性，⼀般不这么写)：module module_name(input port1,input port2,…output port1,output port2… );信号类型说明信号可以分为端⼝信号和内部信号；1. 所有信号都必须进⾏数据类型的定义，如寄存器类型（reg等）,连线类型（wire等）；2. 如果信号没有定义数据类型，则综合器将其默认为wire型；3. 端⼝的位宽最好定义在端⼝定义中,不要放在数据类型定义中；4. 不能将input和inout类型声明为reg型；模块的端⼝表⽰的是模块的输⼊和输出⼝名，也就是说，它与别的模块联系端⼝的标识。

FPGA笔记之verilog语言（基础语法篇）笔记之verilog语言（基础语法篇）写在前面：verilogHDL语言是面对硬件的语言，换句话说，就是用语言的形式来描述硬件线路。

因此与等软件语言不同，假如想要在实际的中实现，那么在举行verilog语言编写时，就需要提前有个硬件电路的构思和主意，同时，在编写verilog语言时，应当采纳可综合的语句和结构。

1. verilog 的基础结构1.1 verilog设计的基本单元——module在数字电路中，我们经常把一些复杂的电路或者具有特定功能的电路封装起来作为一个模块用法。

以后在运用这种模块化的封装时，我们只需要知道：1.模块的输入是什么；2.模块的输出是什么；3.什么样的输入对应什么样的输出。

而中间输入是经过什么样的电路转化为输出就不是我们在用法时需要特殊重视的问题。

当无数个这样的模块互相组合，就能构成一个系统，解决一些复杂的问题。

verilog语言的基础结构就是基于这种思想。

verilog中最基本的模块是module，就可以看做是一个封装好的模块，我们用verilog来写无数个基本模块，然后再用verilog描述多个模块之间的接线方式等，将多个模块组合得到一个系统。

那么一个module应当具有哪些要素呢？首先对于一个module，我们应当设计好其各个I/O，以及每个I/O的性质，用于与模块外部的信号相联系，让用法者知道如何连线。

第二，作为开发者，我们需要自己设计模块内部的线路来实现所需要的功能。

因此需要对模块内部浮现的变量举行声明，同时通过语句、代码块等实现模块的功能。

综上所述，我们把一个module分成以下五个部分：模块名端口定义I/O解释第1页共9页。

verilog知识点总结Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于描述数字电路和系统，它广泛应用于数字系统设计和仿真领域。

本文将总结一些Verilog 的重要知识点，以帮助读者更好地理解和应用Verilog。

一、Verilog的基本语法Verilog的基本语法包括模块声明、端口声明、信号声明、数据类型、运算符等。

Verilog中的模块是设计的基本单元，模块声明包括模块名和端口声明。

端口可以是输入、输出或双向的。

信号声明用于定义内部信号，可以是寄存器或线网类型。

Verilog支持多种数据类型，包括整数、浮点数、向量、数组等。

Verilog还提供了丰富的运算符，包括算术运算符、逻辑运算符、位运算符等。

二、组合逻辑电路描述Verilog可以用来描述各种组合逻辑电路，如与门、或门、非门等。

通过使用逻辑运算符和条件语句，可以很方便地描述组合逻辑电路的功能。

Verilog还提供了多种语法结构，如if语句、case语句等，用于描述复杂的逻辑功能。

三、时序逻辑电路描述时序逻辑电路是一种带有状态的电路，Verilog可以用来描述各种时序逻辑电路，如触发器、计数器、状态机等。

通过使用时钟信号和触发器，可以实现电路的时序行为。

Verilog提供了多种触发器类型，如D触发器、JK触发器、T触发器等，可以根据实际需求选择合适的触发器类型。

四、模块实例化和层次化设计Verilog支持模块的实例化和层次化设计，可以将一个模块实例化为另一个模块的一部分。

通过模块实例化，可以方便地实现模块的复用和层次化设计。

层次化设计可以使整个系统更加清晰和模块化，方便调试和维护。

五、仿真和验证Verilog可以用于对设计进行仿真和验证，以确保设计的正确性。

Verilog提供了仿真器，可以对设计进行时序仿真和波形查看。

通过仿真，可以验证设计的功能和时序行为是否符合要求。

Verilog 还支持测试向量的生成和自动验证，可以自动生成测试向量并进行自动验证。

verilog宏定义格式Verilog是一种硬件描述语言（HDL），常用于数字电路设计和验证。

使用合适的宏定义格式可以提高代码的可读性和可维护性。

本文将介绍Verilog宏定义的常用格式和示例。

一、Verilog宏定义的基本语法在Verilog中，使用宏定义可以将一段代码或者常量进行命名，方便在后续代码中引用。

其基本语法如下：`define 常量名常量值其中，`define是定义宏的关键字，常量名是用户自定义的标识符，常量值可以是任何合法的Verilog表达式，例如数字、连续赋值或者其他宏定义。

二、无参数宏定义的示例无参数宏定义是最常见的一种宏定义形式，其格式如下：`define 常量名常量值下面是一个简单的示例：`define CLK_FREQ 100000000在上述示例中，定义了一个名为CLK_FREQ的宏，其值为100000000。

三、带参数宏定义的示例带参数宏定义可以根据传入的参数生成不同的代码片段。

其格式如下：`define 宏名(PARAM_1, PARAM_2, ...) 代码片段下面是一个简单的示例：`define ADD(a, b) a + b在上述示例中，定义了一个名为ADD的宏，它接受两个参数a和b，并返回它们的和。

四、多行宏定义的示例有时候，宏定义的代码片段比较复杂，需要跨多行进行书写。

此时，可以使用反斜杠（\）将代码连成一行。

下面是一个示例：`define MULTILINE_MACRO(a, b, c) \begin \if (a > b) \c = a; \else \c = b; \end在上述示例中，定义了一个多行宏MULTILINE_MACRO，根据a和b的大小比较结果，将较大值赋给c。

五、条件宏定义的示例条件宏定义可以根据条件编译实现不同的代码生成。

其格式如下：`ifdef 宏名代码片段`endif下面是一个示例：`ifdef DEBUG$display("Debug mode enabled");`endif在上述示例中，如果宏DEBUG已定义，则输出调试模式已启用的信息。

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。

常用可综合Verilog HDL语法总结
基本语法结构
module module_name(port1,port2,…);//Declarations 模块声明input,output,inout, //端口声明
reg,wire, //信号类型
parameter, //参数定义
function,task,…//任务函数声明
//Statements 以下功能描述语句部分
initial statement //初始化，用于仿真
always statement // always模块，敏感表可以为电平或边沿信号posedge/negedge，通常和@连用
Module instantiation
Gate instantiation
Continuous assignment
endmodule
运算操作符：各种逻辑操作符、移位操作符和算术操作符如下：按优先级排列
操作符类型符号
连接及复制操作符一元操作符
算术操作符
逻辑移位操作符关系操作符
相等操作符
按位操作符
逻辑操作符
条件操作符{} {{}}
！~ & | ^ * / %
+ -
<< >>
> < >= <=
= = = = = != != = &
^ ~^
|
&&
||
？:
连续赋值语句：assign ( ？: )
过程赋值语句：begin … end 阻塞= 非阻塞<= 比较判断：if else ; case default endcase
循环语句for。

verilog核心语法Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于描述数字电路和系统的行为和结构。

下面我将从多个角度来介绍Verilog的核心语法。

1. 模块声明：Verilog中，模块是描述数字电路的基本单元。

模块声明的语法如下：module 模块名（输入端口声明, 输出端口声明, 内部信号声明）;// 模块内部逻辑描述。

endmodule.其中，输入端口声明和输出端口声明指定了模块的接口，内部信号声明定义了模块内部使用的信号。

2. 数据类型：Verilog支持多种数据类型，包括位（bit）、向量（vector）、整数（integer）、实数（real）等。

可以使用`reg`关键字声明寄存器类型，使用`wire`关键字声明线网类型。

例如：reg [7:0] a; // 8位寄存器。

wire [3:0] b; // 4位线网。

integer c; // 整数类型。

real d; // 实数类型。

3. 运算符：Verilog支持常见的运算符，包括算术运算符（+、-、、/、%）、逻辑运算符（&&、||、!）、位运算符（&、|、^、~）等。

此外，还有条件运算符（?:）和赋值运算符（=、<=、>=、+=、-=等）。

4. 语句：Verilog中常用的语句有：过程语句（always），用于描述组合逻辑和时序逻辑。

常见的过程语句有`always @()`和`always @(posedge clk)`，分别表示组合逻辑和时钟上升沿触发的时序逻辑。

条件语句（if-else）：用于根据条件执行不同的语句块。

语法如下：if (条件)。

// 条件为真时执行的语句块。

else.// 条件为假时执行的语句块。

循环语句（for、while）：用于重复执行一段代码块。

语法如下：for (初始化; 条件; 更新)。

// 循环体。

while (条件)。

// 循环体。

分支语句（case）：根据表达式的值选择执行不同的语句块。

VerilogHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字电路的行为和结构。

在VerilogHDL中，模块是一个重要的概念，它用于组织代码和描述电路的功能单元。

在实际设计中，常常需要实例化（调用）其他模块，以便在当前模块中使用其功能。

本文将介绍VerilogHDL中实例化模块的方式。

1. 实例化模块的基本语法在VerilogHDL中，实例化一个模块的基本语法如下:```verilogmodule_name instance_name (port1, port2, …);```其中，module_name是要实例化的模块名称，instance_name是实例化后的模块实例名称，port1、port2等是连接到模块的端口信号。

2. 实例化模块的例子以一个简单的AND门为例，假设有一个AND门的模块定义如下:```verilogmodule AND_gate(input a, b, output y);assign y = a b;endmodule```要在另一个模块中实例化该AND门，可以使用以下语法:```verilogmodule top_module;input a, b;output c;AND_gate and_inst(.a(a), .b(b), .y(c));endmodule```在这个例子中，top_module实例化了一个名为and_inst的AND门模块，并将其输入端口a和b连接到top_module的输入端口a和b，将输出端口y连接到top_module的输出端口c。

3. 实例化模块的连接方式在实例化模块时，需要将实例化模块的端口连接到当前模块的信号。

有两种连接方式，一种是按顺序连接，另一种是按名称连接。

按顺序连接的方式如下:```verilogmodule top_module;input a, b;output c;AND_gate and_inst(a, b, c);endmodule```按名称连接的方式如下:```verilogmodule top_module;input a, b;output c;AND_gate and_inst(.a(a), .b(b), .y(c));endmodule```按名称连接的方式更具有灵活性，可以不考虑端口的顺序，只需将实例化模块的端口与当前模块的信号按名称对应即可。

veriloghdl语法Verilog HDL（硬件描述语言）是一种硬件描述和设计语言，用于描述和设计数字电路和系统。

以下是Verilog HDL的基本语法：1. 模块声明：module module_name (input declaration, output declaration, inout declaration);// 逻辑和/或数据声明// 逻辑和/或数据操作endmodule2. 输入和输出声明：input [width-1:0] input_name;output [width-1:0] output_name;3. 内部信号声明：reg [width-1:0] signal_name;wire [width-1:0] signal_name;4. 运算符：- 逻辑运算符： &&（与）、 ||（或）、 !（非）- 比较运算符： ==（等于）、 !=（不等于）、 <（小于）、 >（大于）- 算术运算符： +（加）、 -（减）、 *（乘）、 /（除）5. 过程块：always @(sensitivity_list)// 过程块中的语句6. 过程块敏感列表：- posedge clk：时钟的上升沿- negedge clk：时钟的下降沿- expression：表达式更新时7.条件语句：if (condition)// 如果条件为真执行的语句else if (condition)// 如果第一个条件不为真，检查第二个条件是否为真else// 如果以上条件均不为真执行的语句8. 选择语句：case (expression)value1: // 如果expression等于value1执行的语句value2: // 如果expression等于value2执行的语句default: // 如果expression不等于任何值执行的语句endcase9. 迭代语句：for (initialization; condition; increment)// 循环体内的语句以上是Verilog HDL的一些基本语法，可以用于描述和设计数字电路和系统。