Verilog语法_1(reg、wire、always语法)

September 16, 2016
作者：dengshuai_super
出处：http://blog.csdn.net/dengshuai_super/article/details/52557422
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可综合文件放到design文件夹下，testbench文件放到sim文件夹下（文件夹名可自定义）

//ex_module.v
module ex_module(
                input   wire                 sclk,
                input   wire             rst_n,
                input   wire  [7:0]  d,//声明模块的时候，输入一定是wire变量
                output  reg   [7:0]  q//声明模块的时候，输出可以是wire变量也可以是reg；reg变量必须在always块里面赋值
);//接口列表
//异步的D触发器
always @(posedge sclk or negedge rst_n)    //括号里面是敏感列表，可以包括电平触发或者沿触发
                                  //寄存器发生变化或翻转就是由CLK（让D触发器翻转）或CLR（复位端让寄存器清零）
        if(rst_n == 1'b0) //if后面的括号里是条件表，这里是组合逻辑。"=="声明一个比较器，"1"指的是1比特、"’"用来区分阿拉伯数字和进制,"b"代表的进制binary，“0”是一个比特的0
              q<=8'h00;            //10'b00000_00000  10'd10  10'hff,沿触发的逻辑里边一定都用<=非阻塞赋值。
        else
              q<=d;

////同步
//always @(posedge sclk)//同步的时候sclk在上升沿的时候，检测到低电平；异步的时候，当rst_n出现下降沿的时候，寄存器复位
//        if(rst_n == 1'b0)
//              q<=8'h00;
//        else
//              q<=d;

endmodule

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//ex_wire.v
module ex_wire(
    input  wire sel,
    input  wire a,
    input  wire b,
    output wire c
);//always 对reg赋值，assign语句（连续赋值）对wire赋值
//wire 变量一定用assign连续赋值语句赋值，而且必须是用阻塞赋值
assign c=(sel == 1'b1)?a:b;//(条件)?条件为1：条件为0
/*
            if(sel == 1'b1)
                c =a;
            else
              c =b;
*/
endmodule

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//ex_cnt.v
module ex_cnt(
        input wire sclk,//模拟晶振产生时钟震荡
        input wire rst_n,//模拟外部复位电平testbench
      output wire [9:0] cnt
);
reg [9:0] cnt_r;//定义一个寄存器变量"r"代表reg

always @ (posedge sclk or negedge rst_n)
            if(rst_n == 1'b0)
                    cnt_r <= 10'd0;//"'d0"直接返回32位的0，截取低10位给cnt_r,1023+1=1024
            else
                cnt_r <= cnt_r + 1'b1;//0---1023-0---1023
assign cnt =cnt_r;          
//仿真工具modelsim    
//链接：http://pan.baidu.com/s/1qW5IhhM 密码：n28z          
endmodule



//请参考verilog数据常量
//数字表达式：<位宽><进制><数字>
//'b:二进制    //eg.4'b1110  表示4位二进制数1110
//'h:十六进制 //eg  8'hef、4’ha等
//'d:十进制    //eg   2'd3、4‘d15(不能写16，4位宽最大15)等
//
//所以10’d0表示10位宽的数值0,0000000000
//加入10‘d15,则表示十进制15 ,0000001111

//tb_ex_cnt.v

//声明延时单位，1ns指的是单位，100ps（0.1ns）指的是时标的精度。
//例如：#10.11--->10.10（最后的10ps精度被忽略）
`timescale 1ns/100ps   

module tb_ex_cnt;//这是完整的顶层，没有输入输出接口
            reg  tb_sclk,tb_rst_n;
            wire [9:0]  tb_cnt;

            initial//一上电只被执行一次，在initial这个块里面只能被寄存器变量赋值
            begin//在testbench里面begin、and是顺序执行的；在可综合模块里面begin、and就是一个括号
                    tb_sclk <=0;
                    tb_rst_n<=0;//它俩有先后顺序，先是tb_sclk被赋值然后再是tb_rst_n被赋值。但是之间的延迟是0。
                    #200.1
                    tb_rst_n<=1;
            end
always #10 tb_sclk <= ~tb_sclk;//例如初始状态是0，过了10ns变成1，又保持10ns变成0，周而复始的进行翻转。于是产生了时钟和复位信号

//例化的方法
//原始模块名字 例化的名字（可以自定义）
ex_cnt ex_cnt_inst(
        .sclk  (tb_sclk),//模拟晶振产生时钟震荡
        .rst_n (tb_rst_n),//模拟外部复位电平testbench；例化模块的时候如果原始模块是输入信号，那么括号内可以是wire变量也可以是reg变量
      .cnt   (tb_cnt) //例化模块的时候如果原始模块是输出信号，那么括号内必须是wire变量（正好和可综合模块相反）
);
endmodule

例化时，变量的赋值应该遵循下图（按照自己理解画的，不一定正确，欢迎指正）：
Design中的模块输出的时候可以作为寄存器，它相当于把输出寄存器的Q端直接连接到输出口了，就把中间那根线给省略了；
Testbench中输出变量必须是wire类型，因为芯片画PCB时，输出的管脚都用线连。

打开ModelSim--->File--->new--->Project--->Project Name:ex_cnt(自定义，别写中文)；路径：D:\VivadoProjects\FPGA_From_e_to_c\ex_1\sim(根据你文件的路径写)
--->在Project标签页下右键--->Add to Project--->Existing File--->将ex_cnt.v，tb_ex_cnt.v加进来--->Compile All--->数据编译到Library标签页的work下
--->右键tb_ex_cnt--->Simulation without Optimization--->右键ex_cnt_inst,Add Wave--->

如图所示：

在Wave 页面下，如果左侧信号栏变量名带路径，可以在Tools--->Window Preferences--->Display Signal Path改为1即可。
然后在Wave页面设置运行时间：这里设置100us--->点击Run--->在左侧右击变量--->Radix--->选择显示的进制。

Verilog中wire与reg类型的区别:
http://blog.csdn.net/changhaizhang/article/details/6933806

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来源：
https://ke.qq.com/user/index/index.html#cid=66019&term_id=100056181