Verilog初级教程（22）赋值间延迟语句与赋值内延迟语句
文章目录
- 前言
- 正文
- 赋值间延迟语句
- 赋值内延迟语句
- 往期回顾
- 参考资料及推荐关注
前言
Verilog延迟语句可以在赋值运算符的左侧或右侧指定延迟。
所谓的左侧就是：
// Delay is specified on the left side
#<delay> <LHS> = <RHS>
右侧就是：
// Delay is specified on the right side
<LHS> = #<delay> <RHS>
下面详细讲解。
正文
赋值间延迟语句
// Delay is specified on the left side
#<delay> <LHS> = <RHS>
赋值间延迟语句在赋值运算符的LHS上有延迟值。这表示语句本身在延迟到期后执行，是最常用的延迟控制形式。
module tb;
reg a, b, c, q;
initial begin
$monitor("[%0t] a=%0b b=%0b c=%0b q=%0b", $time, a, b, c, q);
// Initialize all signals to 0 at time 0
a <= 0;
b <= 0;
c <= 0;
q <= 0;
// Inter-assignment delay: Wait for #5 time units
// and then assign a and c to 1. Note that 'a' and 'c'
// gets updated at the end of current timestep
#5 a <= 1;
c <= 1;
// Inter-assignment delay: Wait for #5 time units
// and then assign 'q' with whatever value RHS gets
// evaluated to
#5 q <= a & b | c;
#20;
end
endmodule
请注意，q在时间10单位时变成了1，因为语句在10个时间单位时被计算，RHS是a、b和c的组合，计算为1。
这是其仿真结果：
[0] a=0 b=0 c=0 q=0
[5000] a=1 b=0 c=1 q=0
[10000] a=1 b=0 c=1 q=1
注：看到代码的注释了吗？
Inter-assignment delay: Wait for #5 time units and then assign a and c to 1. Note that ‘a’ and ‘c’ gets updated at the end of current timestep
这是很基础的一句话，这句话说明了Verilog这门语言的基本特点，或者说Verilog中非阻塞赋值的基本特点，如下：
// Inter-assignment delay: Wait for #5 time units
// and then assign a and c to 1. Note that 'a' and 'c'
// gets updated at the end of current timestep
#5 a <= 1;
c <= 1;
这条语句，在第5ns时候虽然给a与c均赋值了1，但是此刻并不生效，而会在当前时间步长结束时生效，例如，我们在此刻加一个语句，使用a与c的值：
// Inter-assignment delay: Wait for #5 time units
// and then assign a and c to 1. Note that 'a' and 'c'
// gets updated at the end of current timestep
#5 a <= 1;
c <= 1;
q <= a&c;
此时，q的值不会为1，而时为0，这就是因为此刻q的值没有生效，如果在第6s在求q得值，我们在第6秒再看就可以看到生效了：
module tb;
reg a, b, c, q;
initial begin
$monitor("[%0t] a=%0b b=%0b c=%0b q=%0b", $time, a, b, c, q);
// Initialize all signals to 0 at time 0
a <= 0;
b <= 0;
c <= 0;
q <= 0;
// Inter-assignment delay: Wait for #5 time units
// and then assign a and c to 1. Note that 'a' and 'c'
// gets updated at the end of current timestep
#5 a <= 1;
c <= 1;
q <= a&c;
#1
q <= a&c;
// Inter-assignment delay: Wait for #5 time units
// and then assign 'q' with whatever value RHS gets
// evaluated to
#5 q <= a & b | c;
#20;
end
endmodule
由于一般timescale默认为1ns/1ps，因此，步长应该为1ns。也就是在1ns末生效。
赋值内延迟语句
// Delay is specified on the right side
<LHS> = #<delay> <RHS>
赋值内延迟是指在赋值运算符的RHS上有一个延迟。这表示语句被计算，RHS上的所有信号的值首先被捕获。然后在延时过后才对结果信号进行赋值。
module tb;
reg a, b, c, q;
initial begin
$monitor("[%0t] a=%0b b=%0b c=%0b q=%0b", $time, a, b, c, q);
// Initialize all signals to 0 at time 0
a <= 0;
b <= 0;
c <= 0;
q <= 0;
// Inter-assignment delay: Wait for #5 time units
// and then assign a and c to 1. Note that 'a' and 'c'
// gets updated at the end of current timestep
#5 a <= 1;
c <= 1;
// Intra-assignment delay: First execute the statement
// then wait for 5 time units and then assign the evaluated
// value to q
q <= #5 a & b | c;
#20;
end
endmodule
仿真结果为：
很多人就感觉奇怪了，为什么q没有了为1的时候，不应该在10ns时候为1吗？
如果出现这个疑问？很正常，但是需要再次理解理解，这个赋值内延迟的含义与非阻塞赋值的特点。
在第5ns时候，a，b，q同时被赋值，a和c在第5s被非阻塞赋值，也就是在第5ns末有效。
第5ns时，q也被赋值，但是在第5ns时(起始)，q经过计算为0，它经过5ns后被赋值，因此，会一直为0，好像1被吞掉了似的，其实理解了二者的含义，很好理解。
为了对比，我们在第5ns时，对a和c都进行阻塞赋值：
// Non-blocking changed to blocking and rest of the
// code remains the same
#5 a = 1;
c = 1;
q <= #5 a & b | c;
我们可以得到不一样的结果：
这才是你想要的结果。
什么原因呢？
还是在第5ns时候（初），a和c都已经为1了，此时，q经过计算也为1，然后延迟5ns，赋值给q，因此，q在10ns时候为1。
往期回顾
Verilog初级教程（21）Verilog中的延迟控制语句
Verilog初级教程（20）Verilog中的`ifdef 条件编译语句
Verilog初级教程（19）Verilog中的参数
Verilog初级教程（18）Verilog中的函数与任务
Verilog初级教程（17）Verilog中的case语句
Verilog初级教程（16）Verilog中的控制块
Verilog初级教程（15）Verilog中的阻塞与非阻塞语句
Verilog初级教程（14）Verilog中的赋值语句
Verilog初级教程（13）Verilog中的块语句
Verilog初级教程（12）Verilog中的generate块
Verilog初级教程（11）Verilog中的initial块
Verilog初级教程（10）Verilog的always块
Verilog初级教程（9）Verilog的运算符
Verilog初级教程（8）Verilog中的assign语句
Verilog初级教程（7）Verilog模块例化以及悬空端口的处理
Verilog初级教程（6）Verilog模块与端口
Verilog初级教程（5）Verilog中的多维数组和存储器
Verilog初级教程（4）Verilog中的标量与向量
Verilog初级教程（3）Verilog 数据类型
Verilog初级教程（2）Verilog HDL的初级语法
Verilog初级教程（1）认识 Verilog HDL
芯片设计抽象层及其设计风格
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FPGA/ASIC初学者应该学习Verilog还是VHDL？
参考资料及推荐关注
https://www.chipverify.com/verilog/verilog-inter-and-intra-assignment-delay
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