Tiger-Li

Verilog 中定义信号为什么要区分 wire 和 reg 两种类型？

作者：young cc
链接：https://www.zhihu.com/question/21021718/answer/56339195
来源：知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

两者差别很大，完全不能取消。
在Verilog中，wire永远是wire，就是相当于一条连线，用来连接电路，不能存储数据，无驱动能力，是组合逻辑,只能在assign左侧赋值，不能在always @ 中赋值；
但reg可以综合成register，latch，甚至wire(当其只是中间变量的时候)，可以用于组合逻辑或者时序逻辑，能存储数据，有驱动能力，在always @模块表达式左侧被赋值。
两个共同具有性质：都能用于assign与always @模块表达式的右侧。

-----------------------------------------------------------------------------
看到一篇讲两者区别的很棒的文章 http:// inst.eecs.berkeley.edu/ ~cs150/Documents/Nets.pdf
等有空上传一张Synopsys DC中将reg综合成wire的综合结果图吧。

编辑于 2015-10-17

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我对“虽然reg不一定综合出来register，但这属于综合工具对代码描述的硬件行为的一种解读”不是很同意的，综合工具在一定的程度上就是反应你的设计意图，至于为什么不想要的结构，原因有二：其一是你代码写的规范；其二你没有理解你的代码会综合出什么硬件的预期。例如我定义：
reg a ;
reg b;
always@ （*） begin

if ()
a = tmp ;
b = a ;

end
在这段代码中a是不会综合出寄存器的，而b却会，原因在于a是中间变量，就是一条线，所以综合出来的不是寄存器，而是一条线。而在condtion不满足的情况下b要保值，所以b会综合成寄存器。绝不是综合工具对代码描述的硬件行为的一种解读。
=================
wire也不一定真的是 wire（也可能是 register）这是绝对不可能发生的事情。从verilog的语言上讲只有值和语句的关系。值分成常量和变量两种，而常量是用过wire类型来体现的，这种情况下wire是直接接到高低电平上的，所以不可能是寄存器；再者语句分为过程语句和连续赋值语句，而连续赋值语句是一定不会综合出寄存器的，因为他会马上被引用，没有机会保值；而过程语句大家都知道赋值的变量一定是reg类型的，所以这种情况也被否决掉了。综上所述“ wire也可能是 register”这是绝对不可能发生的事情。

发布于 2014-08-05

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谢邀。实在不好意思拖延症又犯了，这么久才回答。

这是一个历史遗留问题。在 Verilog 被 Cadence 买下之前（大约上世纪八九十年代的样子），Verilog 只是一个用来做仿真的 HDL，不可综合。在那个年代，仿真器看到 wire 和 reg 会区别处理（实际上至今也是这样）。不知道你有没有发现，reg 类型信号的跳变，是依靠输入和敏感列表的，而且在非阻塞赋值中也存在一种并行的概念（同样条件下 B <= A、C <= B 的时候，A 的值不会直接到 C 去）。而 wire 只需要输入就足够了。这样区分两种类型也是为了更好地模拟真实硬件中时序逻辑和组合逻辑的行为。
仿真器对 wire 类型会在每个 delta time 都进行计算并赋值，而 reg 类型只有在满足敏感列表条件时才会计算。
而如今随着 SV 的推出 Verilog 都已经到 2005 了，但当初的这一习惯继承了下来。虽然 reg 不一定综合出来 register，但这属于综合工具对代码描述的硬件行为的一种解读。always @ (*) 当中这个敏感列表依然存在，仿真器依然会依照敏感列表的指示去干活，不论你的敏感列表是不是*。反过来看 wire，虽然 RTL 代码中这个 wire 信号可能就是综合后网表中某个寄存器的 Q 端，但是在行为级描述中你对这根 wire 重命名也确实是在描述一种硬件行为。

P.S. 其实我上学的时候一开始也有同样的疑问。

编辑于 2014-08-11

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请学习 systemverilog 2012
其实就是新版 verilog 换个名字

没有multiple driven 就用 logic
有就用 wire

reg 很迷惑的因为不一定会综合成寄存器

发布于 2017-09-03

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这学期刚学习了大规模集成电路，刚开始的时候也有题煮的疑惑，在此分享一点自己的理解，希望能帮到你。如果有不对的地方也希望大家指正。毕竟只是初学者为了应付考试的理解~
首先我理解的是，Verilog作为一门行为描述语言，你可以把每一段程序都理解为“用语言描述一个模块”，而实际上，一个模块的组成无非就是“引脚”+“内部的各种电路”。
有个这种准备之后就好理解wire 和 reg 了。Verilog中，把没有定义类型的信号默认设置为wire，除非特殊声明一次。如：
input[7:0] a, b;
reg [7:0] a;
以上例子，由于“input”就是模块管脚的声明，他有两个管脚a,b，用作输入。而再把a定义成寄存器类型，方便功能定义中进行操作。所以此时a 为reg型 b 为默认wire 型。
所以说，可以粗略地把wire型理解为“从管脚输入的、原始的信号序列”，他在导体上以电信号的形式流动，而把reg型理解为“用寄存器存着从管脚输入的信号”，因为之后在寄存器中存住的数字信息，才能进行诸如移位、赋值等操作。
打个比方，你在一个房间里，房间有两个水管，一个流入一个流出，你可以直接把水管的水从输入管接到输出管，但你就没办法用这些水了。如果你想用这些水来炒菜、洗澡、打水仗、等等，你就要用一个名为reg的盆去接水，这样这些水才能被你用。

发布于 2014-12-13

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很简单
你用verilog写一个simulation的testbench
你会发现input永远是reg，output永远是wire

你再写一个always block
你会发现output永远是reg，说白了只有reg才能在always block里面变值

附赠一张slide&lt;img src="https://pic1.zhimg.com/50/593577bf077dcbfcbfeac8278eab0cbc_hd.jpg" data-rawwidth="433" data-rawheight="293" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="433" data-original="https://pic1.zhimg.com/593577bf077dcbfcbfeac8278eab0cbc_r.jpg"&gt;

发布于 2015-06-27

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For system verilog, you can use logic for both wire and reg.

发布于 2015-10-25

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Verilog 中定义信号为什么要区分 wire 和 reg 两种类型？_第2张图片

看了young cc推荐的文章，在语法层面做个小总结，希望对大家有所帮助~~

发布于 2017-04-04

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网络数据类型表示结构实体(例如门)之间的物理连接。网络类型的变量不能储存值，而且它必需受到驱动器(例如门或连续赋值语句，assign)的驱动。如果没有驱动器连接到网络类型的变量上，则该变量就是高阻的，即其值为z。常用的网络数据类型包括wire型和tri型。这两种变量都是用于连接器件单元，它们具有相同的语法格式和功能。之所以提供这两种名字来表达相同的概念是为了与模型中所使用的变量的实际情况相一致。 wire型变量通常是用来表示单个门驱动或连续赋值语句驱动的网络型数据，tri型变量则用来表示多驱动器驱动的网络型数据。如果wire型或tri型变量没有定义逻辑强度(logic strength) ，在多驱动源的情况下，逻辑值会发生冲突从而产生不确定值。
====================================================
wire型数据常用来表示用于以assign关键字指定的组合逻辑信号。Verilog程序模块中输入输出信号
类型缺省时自动定义为wire型。wire型信号可以用作任何方程式的输入，也可以用作“assign”语句
或实例元件的输出。
====================================================
寄存器是数据储存单元的抽象。寄存器数据类型的关键字是reg.通过赋值语句可以改变寄存器储存的值，其作用与改变触发器储存的值相当。Verilog HDL语言提供了功能强大的结构语句使设计者能有效地控制是否执行这些赋值语句。这些控制结构用来描述硬件触发条件，例如时钟的上升沿和多路器的选通信号。在行为模块介绍这一节中我们还要详细地介绍这些控制结构。reg类型数据的缺省初始值为不定值x。
=====================================================
别想那么复杂，好好体会。
学而不思则罔，思而不学则殆。
=====================================================
以上摘自《夏宇闻Verilog经典教程》

发布于 2015-07-01

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你在哪本书看到wire也能综合出register的？看我不打死那个作者。

本质上为什么要有reg和wire，因为电路需要有记忆性的单元（比如FF）以及无记忆性的单元（比如导线）

reg可以合成导线的前提是这个过程块是描述组合逻辑的，那就不需要记忆性单元了。
但是如果条件分支没写全就会合出latch

所以在systemverilog里面都统一定义成logic就好了，非常适合啥都不懂的小白

编辑于 2016-07-30

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因为verilog是硬件描述语言

你设计的是硬件电路
你设计的是硬件电路
你设计的是硬件电路

硬件电路，特别是时序硬件电路，里面的基本构成：寄存器逻辑门连线

发布于 2015-07-31

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组合逻辑：输出只和输入有关；无反馈，无记忆元件。

时序逻辑电路：输出和输入以及电路前一时刻状态有关。有反馈，有记忆元件。

主要数据类型：net 表示器件之间的物理连接，线网类型，由模块或者门驱动的连线，驱动信号的改变会立即传到输出的连线上；register表示抽象的存储单元，成为寄存器/变量类型；parameter 表示常数，即参数类型，在编译的时候可以改变。

在连续赋值语句中，表达式右侧的计算结果可以立即更新表达式左侧的值，相当于一个逻辑之后连接了一根线，这个了逻辑对应于表达式的右侧，这条线相当于wire。而在过程赋值语句中，表达式右侧的计算结果在某种条件下的触发下放到一个变量中去的，这个变量被声明成reg类型。但是根据触发条件的不同，过程语句可以建模不同的硬件结构；如果触发条件是时钟的边沿，其硬件模型为触发器；如果触发条件是某一信号的高电平或者低电平，其硬件模型就是锁存器，该硬件模型就是一个组合逻辑。

题主说的reg不一定综合成寄存器，指的应该就是reg综合成触发器这种情况吧。我觉得我上面写的这样去理解比较容易。锁存器跟触发器可是有本质区别，从电路角度来讲，触发器是由两个锁存器构成的。

我今天也是在纠结这个问题，查了一下资料，做了一下笔记，也终于搞明白了。再延伸一下，如果理解了reg为什么可以用来实现组合逻辑和时序逻辑，也就彻底能明白阻塞赋值和非阻塞赋值的区别了。

发布于 2018-04-23

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刚才看到有人说wire类型不储存值，那我也有个疑惑，既然不储存值为什么可以进行if (rst==0) 这种类型的判断呢？谢谢

发布于 2018-02-11

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题主思考的很对，确实没有必要。

所以在 SystemVerilog 中引入了 logic 类型，完全不需要 wire 和 reg 类型即可进行设计。但是作为designer而言，内心是要 wire 与 reg，组合逻辑与时序逻辑的区分的，你需要知道你写出来的代码哪部分只是wire，哪部分则是reg，哪部分会综合成组合逻辑，哪部分又会综合成时序逻辑。即从硬件的角度是思考设计代码。

编辑于 2017-07-26

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“”wire也不一定真的是 wire（也可能是 register）” 这个是要毁我三观吗？！！！！

reg型可能会综合成wire，wire绝对不可能综合成register。在elaborate阶段就会报错。

verilog为什么会有wire和reg型。首先回答一个问题，verilog是什么？

verilog是一种HDL， hardware description language，硬件描述语言。

他的目的就是为了描述硬件的行为的。硬件里面有什么，verilog语言就需要建模什么。这个是核心。verilog描述一个硬件的物质世界的抽象语言。

那我们看看硬件里面有什么，不就是金属线连接一些MOS管吗？ Ok, 金属线用什么描述，wire型。那个数字电路中最基本的单元D 触发器用什么呢？ reg型。

3. 为什么申明的reg型，综合出来有可能是wire型。

综合工具会根据你语言描述的上下文去推断电路结构，在自己的通用库也就是GTECH库中寻找基本的单元去替换verilog的语言描述。比如：

reg a;

assign a=b|c;

综合工具一看这里a是一个电平触发的，不是时钟沿触发，这里不需要D flip flop。然后再看后面，喔，这是一个或门。然后从GTECH库中找一个或门出来。

至于为什么reg可以有wire的行为，但是wire却没有reg的行为，IEEE 协议是这样规定的，综合工具就要按照IEEE来。detail原因我也不知道。

编辑于 2017-08-12

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今天郁闷了一下午，就因为objective-c默认语言是英文，我写的中文全是一些乱七八糟的样子，到不是乱码，但是，前两个自字是粗体，后两个字正常体，这可郁闷死我了，问了问大牛，人家告诉我说更改一下字体就好啦，比如改成黑体，哇塞，茅塞顿开。翻书看，发现，书上有介绍怎么更改表格中文字字体的，代码如下
unicode转换成中文 adminjun unicode 编码转换
在Java程序中总会出现\u6b22\u8fce\u63d0\u4ea4\u5fae\u535a\u641c\u7d22\u4f7f\u7528\u53cd\u9988\uff0c\u8bf7\u76f4\u63a5这个的字符，这是unicode编码，使用时有时候不会自动转换成中文就需要自己转换了使用下面的方法转换一下即可。 /** * unicode 转换成中文
一站式 Java Web 框架 firefly aijuans Java Web
Firefly是一个高性能一站式Web框架。涵盖了web开发的主要技术栈。包含Template engine、IOC、MVC framework、HTTP Server、Common tools、Log、Json parser等模块。 firefly-2.0_07修复了模版压缩对javascript单行注释的影响，并新增了自定义错误页面功能。更新日志：增加自定义系统错误页面功能
设计模式——单例模式 ayaoxinchao 设计模式
定义 Java中单例模式定义：“一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供。” 分析从定义中可以看出单例的要点有三个：一是某个类只能有一个实例；二是必须自行创建这个实例；三是必须自行向系统提供这个实例。 &nb
Javascript 多浏览器兼容性问题及解决方案 BigBird2012 JavaScript
不论是网站应用还是学习js,大家很注重ie与firefox等浏览器的兼容性问题，毕竟这两中浏览器是占了绝大多数。一、document.formName.item(”itemName”) 问题问题说明：IE下，可以使用 document.formName.item(”itemName”) 或 document.formName.elements ["elementName&quo
JUnit-4.11使用报java.lang.NoClassDefFoundError: org/hamcrest/SelfDescribing错误 bijian1013 junit4.11 单元测试
下载了最新的JUnit版本，是4.11，结果尝试使用发现总是报java.lang.NoClassDefFoundError: org/hamcrest/SelfDescribing这样的错误，上网查了一下，一般的解决方案是，换一个低一点的版本就好了。还有人说，是缺少hamcrest的包。去官网看了一下，如下发现：
[Zookeeper学习笔记之二]Zookeeper部署脚本 bit1129 zookeeper
Zookeeper伪分布式安装脚本(此脚本在一台机器上创建Zookeeper三个进程，即创建具有三个节点的Zookeeper集群。这个脚本和zookeeper的tar包放在同一个目录下，脚本中指定的名字是zookeeper的3.4.6版本，需要根据实际情况修改)： #!/bin/bash #!!!Change the name!!! #The zookeepe
【Spark八十】Spark RDD API二 bit1129 spark
coGroup package spark.examples.rddapi import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext} import org.apache.spark.SparkContext._ object CoGroupTest_05 { def main(args: Array[String]) { v
Linux中编译apache服务器modules文件夹缺少模块(.so)的问题 ronin47 modules
在modules目录中只有httpd.exp，那些so文件呢？我尝试在fedora core 3中安装apache 2. 当我解压了apache 2.0.54后使用configure工具并且加入了 --enable-so 或者 --enable-modules=so (两个我都试过了) 去make并且make install了。我希望在/apache2/modules/目录里有各种模块，
Java基础-克隆 BrokenDreams java基础
Java中怎么拷贝一个对象呢？可以通过调用这个对象类型的构造器构造一个新对象，然后将要拷贝对象的属性设置到新对象里面。Java中也有另一种不通过构造器来拷贝对象的方式，这种方式称为克隆。 Java提供了java.lang.
读《研磨设计模式》-代码笔记-适配器模式-Adapter bylijinnan java 设计模式
声明：本文只为方便我个人查阅和理解，详细的分析以及源代码请移步原作者的博客http://chjavach.iteye.com/ package design.pattern; /* * 适配器模式解决的主要问题是，现有的方法接口与客户要求的方法接口不一致 * 可以这样想，我们要写这样一个类（Adapter）: * 1.这个类要符合客户的要求 ---> 那显然要
HDR图像PS教程集锦&心得 cherishLC PS
HDR是指高动态范围的图像，主要原理为提高图像的局部对比度。软件有photomatix和nik hdr efex。一、教程叶明在知乎上的回答： http://www.zhihu.com/question/27418267/answer/37317792 大意是修完后直方图最好是等值直方图，方法是HDR软件调一遍，再结合不透明度和蒙版细调。二、心得 1、去除阴影部分的
maven-3.3.3 mvn archetype 列表 crabdave ArcheType
maven-3.3.3 mvn archetype 列表可以参考最新的：http://repo1.maven.org/maven2/archetype-catalog.xml [INFO] Scanning for projects... [INFO]
linux shell 中文件编码查看及转换方法 daizj shell 中文乱码 vim 文件编码
一、查看文件编码。在打开文件的时候输入:set fileencoding 即可显示文件编码格式。二、文件编码转换 1、在Vim中直接进行转换文件编码,比如将一个文件转换成utf-8格式 &
MySQL--binlog日志恢复数据 dcj3sjt126com binlog
恢复数据的重要命令如下 mysql> flush logs; 默认的日志是mysql-bin.000001，现在刷新了重新开启一个就多了一个mysql-bin.000002
数据库中数据表数据迁移方法 dcj3sjt126com sql
刚开始想想好像挺麻烦的，后来找到一种方法了，就SQL中的 INSERT 语句，不过内容是现从另外的表中查出来的，其实就是 MySQL中INSERT INTO SELECT的使用下面看看如何使用语法：MySQL中INSERT INTO SELECT的使用 1. 语法介绍有三张表a、b、c，现在需要从表b
Java反转字符串 dyy_gusi java 反转字符串
前几天看见一篇文章，说使用Java能用几种方式反转一个字符串。首先要明白什么叫反转字符串，就是将一个字符串到过来啦，比如"倒过来念的是小狗"反转过来就是”狗小是的念来过倒“。接下来就把自己能想到的所有方式记录下来了。 1、第一个念头就是直接使用String类的反转方法，对不起，这样是不行的，因为Stri
UI设计中我们为什么需要设计动效 gcq511120594 UI linux
随着国际大品牌苹果和谷歌的引领，最近越来越多的国内公司开始关注动效设计了，越来越多的团队已经意识到动效在产品用户体验中的重要性了，更多的UI设计师们也开始投身动效设计领域。但是说到底，我们到底为什么需要动效设计？或者说我们到底需要什么样的动效？做动效设计也有段时间了，于是尝试用一些案例，从产品本身出发来说说我所思考的动效设计。一、加强体验舒适度嗯，就是让用户更加爽更加爽的用
JBOSS服务部署端口冲突问题 HogwartsRow java 应用服务器 jboss server EJB3
服务端口冲突问题的解决方法，一般修改如下三个文件中的部分端口就可以了。 1、jboss5/server/default/conf/bindingservice.beans/META-INF/bindings-jboss-beans.xml 2、./server/default/deploy/jbossweb.sar/server.xml 3、.
第三章 Redis/SSDB+Twemproxy安装与使用 jinnianshilongnian ssdb reids twemproxy
目前对于互联网公司不使用Redis的很少，Redis不仅仅可以作为key-value缓存，而且提供了丰富的数据结果如set、list、map等，可以实现很多复杂的功能；但是Redis本身主要用作内存缓存，不适合做持久化存储，因此目前有如SSDB、ARDB等，还有如京东的JIMDB，它们都支持Redis协议，可以支持Redis客户端直接访问；而这些持久化存储大多数使用了如LevelDB、RocksD
ZooKeeper原理及使用 liyonghui160com
ZooKeeper是Hadoop Ecosystem中非常重要的组件，它的主要功能是为分布式系统提供一致性协调(Coordination)服务，与之对应的Google的类似服务叫Chubby。今天这篇文章分为三个部分来介绍ZooKeeper，第一部分介绍ZooKeeper的基本原理，第二部分介绍ZooKeeper
程序员解决问题的60个策略 pda158 框架工作单元测试
根本的指导方针 1. 首先写代码的时候最好不要有缺陷。最好的修复方法就是让 bug 胎死腹中。良好的单元测试强制数据库约束使用输入验证框架避免未实现的“else”条件在应用到主程序之前知道如何在孤立的情况下使用日志 2. print 语句。往往额外输出个一两行将有助于隔离问题。 3. 切换至详细的日志记录。详细的日
Create the Google Play Account sillycat Google
Create the Google Play Account Having a Google account, pay 25$, then you get your google developer account. References: http://developer.android.com/distribute/googleplay/start.html https://p
JSP三大指令 vikingwei jsp
JSP三大指令一个jsp页面中，可以有0~N个指令的定义！ 1. page --> 最复杂：<%@page language="java" info="xxx"...%> * pageEncoding和contentType： > pageEncoding：它

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