VerilogHDL1-2(语法)

a b d e
c
5、模块的结构

内部信号说明：在模块内用到的和与端口有关的wire 和 reg 变量的声 明。 如： reg [width-1 : 0] R变量1，R变量2 。。。。； wire [width-1 : 0] W变量1，W变量2 。。。。；
module sample( q, a, clk ); input [3:0] a; input clk; output [3:0] q; wire reg wire …... endmodule a, clk; // 默认，可以省略 q; // 输出端口类型定义 c; // 模块内信号线的定义
Verilog HDL模块的基本概念



Verilog HDL程序是由模块构成的。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。可以将大型的块分割成不 同的小模块来实现特定的功能,最后通过顶层模块调用 子模块来实现整体功能。 每个模块要进行端口定义,并说明输入输出口,然后对模 块的功能进行行为逻辑描述。 Verilog HDL区分大小写。也就是说大小写不同的标识 符是不同的。此外，Verilog HDL是自由格式的，即结 构可以跨越多行编写，也可以在一行内编写。空白（新 行、制表符和空格）没有特殊意义。 除了endmodule语句外,每个语句和数据定义的最后必须 有分号。 可以用/*.....*/和//.......对Verilog HDL程序的任何部分 作注释。
module <模块名> (<输入、输出端口列表>) /*端口描述*/ output <输出端口列表>； input <输入端口列表>； /*内部信号声明*/ wire //nets型变量，通常缺省 reg //register变量 integer /*逻辑功能定义*/ /*任务或函数*/ task或 function /*使用assign语句定义逻辑功能*/ assign <结果信号名>=<表达式>； /*使用always块描述逻辑功能*/ always @（<敏感信号表达式>） begin //过程赋值 //条件语句 //循环语句 //task，function 调用 end /*元件例化*/ <module_name模块名><instance_name例化元件名>（<port_list端口列表>）； endmodule
2、Verilog HDL模块的基本概念
/*一个名为adder的三位加法器的例子*/
module adder ( count,sum,a,b,cin ); //模块定义开始
input [2:0] a,b; input cin; output count; output [2:0] sum;
//输入信号定义 //输入信号定义 //输出信号定义 //输出信号定义
模块的结构

时延: Verilog HDL模型中的所有时延都根据时间单位定义。
Assign #2 Sum = A ^ B; //# 2指2个时间单位。 使用编译指令将时间单位与物理时间相关联。编译器指令 需在模块描述前定义
` timescale 1ns /100ps 此语句说明时延时间单位为1ns并且时间精度为100ps (时间 精度是指所有的时延必须被限定在0.1ns内)。 如果此编译器指令所在的模块包含上面的连续赋值语句, #2 代表2ns。
Verilog HDL模块的基本概念
/*一个模块调用（例化）的例子*/
module trist1(out,in,enable); output out; input in, enable; mytri tr由mytri模块定义的实例元件tri_inst endmodule module mytri(out,in,enable); output out; input in, enable; assign out = enable? in : 'bz; endmodule
Verilog HDL硬件描述 语言
Hardware Description Language(HDL)
第一部分
语法
1.Verilog HDL程序结构:
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、逻辑功能定义等几个部分,内容都是嵌在module和 endmodule两个关键字之间 。程序模板如下：
assign {count,sum} = a + b + cin; //模块功能描述 endmodule //模块定义结束
Verilog HDL模块的基本概念
/*一个名为compare的比较器例子*/
module compare ( equal,a,b ); output equal; //声明输出信号equal input [1:0] a,b; //声明输入信号a,b /*如果a、b 两个输入信号相等,输出为1，否则为0*/ assign equal=（a==b）？1：0; endmodule
模块的结构
模块的功能定义可以用采用下面的4种方式描述：

1) 数据流方式; 2) 行为方式; 3) 结构方式; 4) 混合描述方式。
模块的结构
数据流描述方式：
用连续赋值语句“assign” ，只能描述组合逻辑。

连续赋值语句的语法为: assign [delay] LHS_net = RHS_ expression

2-4解码器电路
连续赋值语句是并发执行的，也就是说各语句的执行顺序与其 在描述中出现的顺序无关。
模块的结构
行为描述方式：
•
用类似软件程序中的各种运算符，直接表示输入输出信号之间的关系的 描述方法称为行为描述。

无论右边的操作数何时发生变化, 右边表达式都重新计算, 并且在指定的时延后赋给左边线网变量。 如果没有定义时延值, 缺省时延为0。
模块的结构
`timescale 1ns/ 1ns module Decoder2x4 (A, B, EN, Z); input A, B, EN; output [ 3:0] Z; wire Abar, Bbar; assign #1 Abar = ~ A; assign #1 Bbar = ~ B; assign #2 Z[0] = ~ (Abar & Bbar & EN) ; assign #2 Z[1] = ~ (Abar & B & EN) ; assign #2 Z[2] = ~ (A & Bbar & EN) ; assign #2 Z[3] = ~ (A & B & EN) ; endmodule
模块组成
模块开始 模块名称
module block(a,b,c,d); input a,b; 输入端口 output c,d; 输出端口
assign c = a | b; assign d = a & b; endmodule
模块结束
block
a
b
逻辑功能
c d
输出端口
1. 端口定义 模块的端口声明了模块的I/O口，其格式如下： module 模块名（端口1，端口2，端口3……）； 2. 输入输出端口说明 输入输出端口说明格式如下： 输入端口：input 端口1，端口2……端口n； 输出端口：output 端口1，端口2……端口n； 双向端口：inout 端口1，端口2……端口n； 3. 内部信号说明 定义各变量或常量的类型，其格式为： wire 数据名1，数据名2，数据名3……； reg 数据名1，数据名2，数据名3……； //位宽说明

模块的端口定义： 模块的端口声明了模块的输入输出口。其格式如下： module 模块名(端口1，端口2，端口3，………); 如：module sample ( q, a, b, sel, clk, resetn ) ;
模块的结构


I/O说明：对输入输出端口的属性进行定义，包括端口的方向、 信号位宽等。 定义端子方向有如下语句： input（输入端口） output(输出端口） 高 低 位 位 inout（双向端口） 定义信号位宽： 信号类型 [MSB：LSB] 信号名 如：input [11：0] address; output [ 0：7] data; I/O说明也可写在端口声明语句里，Verilog 2001支持下面的描 述方式。 module adder_16 (output reg [15:0] sum,output reg cout, input wire cin, input wire [15:0] a, b);
3、模块的结构


“模块”(block)是Verilog的基本设计单元。 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。 module block (a,b,c,d); input a,b; output c,d; assign c= a | b ; assign d= a & b; endmodule
4、编写Verilog HDL模块的练习

请在下面的空格中填入适当的符号 使其成为右图的Verilog 模块 ：
module block1(a, b, —, —, — ); input —, —, —; —— d, — ; assign d = a | ( b & ~c) ; assign e = ( b & ~c ); _______

Module <模块名> (<输入、输出端口列表>) /*端口描述*/ output <输出端口列表>； input <输入端口列表>； /*端口和内部信号声明*/ wire //nets型变量，通常缺省 reg //register变量 integer /*逻辑功能定义*/ /*任务或函数*/ task或 function /*使用assign语句定义逻辑功能*/