FPGA学习

（一）Verilog HDL语法

一、模块

1、定义：一个电路模块/一种逻辑功能；

 

2、命名规则：只能是字母，数字，"$"，或者’_’，且开头必须是字母或者”_”。区分大小写

 

3、Module的定义以及实例化

 

二、数据类型及常量变量

1、Verilog HDL有四种基本的值

（1）其中x和z不区分大小写；

（2）z也可以使用？表示，虽然不懂为什么不是表示未知……

 

2、Verilog HDL三类常量

（1）整型：

A、缺省十进制：1，-2；

B、基数表示：<位宽>’<进制><数字>   

 

下划线（_）可以用来分隔数的表达式来提高易读性

eg：

（2）实数型：

    1.235 ，-545.34，3.6e4

（3）字符串型：

    “fuck”，一样有转义字符

 

3、Verilog HDL变量最主要的数据类型：

（1）线网类型：

A、 定义：

      表示Verilog结构化元件间的物理连线。它的值由驱动元件的值来决定，例如连续赋值或者门的输出。如果没有驱动元件连接到线网，线网的缺省值为z。常用：wire

B、举例：

    

C、用处：

     可用作任何方程式或元件的输入，assign语句或者元件的输出。

 

（2）寄存器类型：

A、定义：

     表示一个抽象的数据储存单元（但不表示它就一定是综合寄存器）。寄存器的缺省值为x。常用：reg

B、举例：

    

 

Attention：

（1）在always语句和initial语句中的赋值对象只能是reg类型，reg类型信号也只能在always语句和initial语句中被赋值，

（2）所以，always、initial块外的赋值对象和连线用wire型信号，always、initial块内的赋值对象用reg型

 

三、运算符与运算表达式

1、运算符

“<=”：非阻塞语句，即这句话执行时，下一句语句也执行。

“==”：阻塞语句

 

2、表达式=操作数+运算符

（1）分类：

（2）优先级：

 

四、块语句：

1、定义：

    两条或者多条语句的组合，主要有两种。

 

2、begin_end语句：顺序块

（1）块内的语句顺序执行

（2）每条语句的延时为相对前一句

（3）最后一句执行完，才能跳出该块

 

3、fork_join语句：并行块

（1）块内语句同时执行

（2）每条语句的延时为相对于进入块仿真的时间

（较为少用）

 

五、条件语句与循环语句

1、if else语句（需要在always块中使用）

if(表达式)   语句;

else if(表达式)  语句;

else   语句;
（多个语句需放在begin end间）

 

2、case语句：多分支语句（需要在always块中使用）

case（表达式）

分支：语句……

default:语句；

endcase

 

3、forever连续执行，常用于产生时钟信号

 

4、while执行语句

 

5、repeat

    连续执行语句n次

    repeat(表达式)，在此表达式通常为常量表达式，表示重复次数。

    begin语句；end

 

6、for

 

六、结构说明语句

1、initial

（1）仿真开始时对各变量的初始化

（2）生成激励波形作为电路的测试信号

（3）只执行一次

（4）程序模块中可有多个，并行执行

 

2、always

（1）格式：

   

（2）作用：

     若触发条件满足，则被执行，满足一次执行一次，可由多个always块，并行执行，在always块中赋值的对象只能是reg语句。

 

3、function

（1）作用：返回一个用于表达式的值

（2）格式：

（3）规则：

A、不能包含时间控制语句

B、不能启动任务

C、至少有一个输入

D、必须存在给予函数名同名变量赋值语句

 

4、task

（1）作用：支持多种目的，可计算多个计算结果。

（2）格式：

（3）特点：

A、可定义自己的仿真时间单位

B、可定义自己的仿真时间单位，可启动其他的task和function。

 

七、阻塞赋值与非阻塞赋值