Verilog语言菜鸟教程知识关键点记录
Verilog语言菜鸟教程知识关键点记录
1.两类数据类型：线网数据类型与寄存器数据类型，线网表示物理元件之间的连线，寄存器表示抽象的数据存储元件。
2.Verilog 作为硬件描述语言，主要用来生成专用集成电路（ASIC）。专用集成电路，就是具有专门用途和特殊功能的独立集成电路器件。
3.Verilog 的设计多采用自上而下的设计方法（top-down）。即先定义顶层模块功能，进而分析要构成顶层模块的必要子模块；然后进一步对各个模块进行分解、设计，直到达到无法进一步分解的底层功能块。
4.设计流程
5.Verilog 是区分大小写的。每个语句分号为结束符。空白符在编译阶段可忽略。
6.用 // 进行单行注释：用 /* 与 */ 进行跨行注释:
7.Verilog HDL 有下列四种基本的值来表示硬件电路中的电平逻辑：
0：逻辑 0 或 “假”
1：逻辑 1 或 “真”
x 或 X：未知
z 或 Z：z 意味着信号处于高阻，常见于信号没有驱动时的逻辑结果。逻辑值和上下拉的状态有关系。上拉则逻辑值为 1，下拉则为 0 。
8.数字声明时，合法的基数格式有 4 中，包括：(难点）
十进制('d 或 'D)，
十六进制('h 或 'H)，
二进制（'b 或 'B），
八进制（'o 或 'O）。
数值可指明位宽，也可不指明位宽。
一般直接写数字时，默认为十进制表示，下划线 _ 可以增强数的可读性。
9.字符串是由双引号包起来的字符队列。字符串不能多行书写，即字符串中不能包含回车符。Verilog 将字符串当做一系列的单字节 ASCII 字符队列。例如，为存储字符串 “www.runoob.com”, 需要 14*8byte 的存储单元。
10.wire 类型表示硬件单元之间的物理连线，如果没有驱动元件连接到 wire 型变量，缺省值一般为"Z"。
wire interrupt ;
wire flag1, flag2 ;
wire gnd = 1’b0 ;
11.寄存器（reg）用来表示存储单元，他会保持原有的值，直到被改写。
reg clk_temp;
reg flag1, flag2 ;
12.当位宽大于 1 时，wire 或 reg 即可声明为向量的形式。
reg [3:0] counter ; //声明4bit位宽的寄存器counter
wire [32-1:0] gpio_data; //声明32bit位宽的线型变量gpio_data
wire [8:2] addr ; //声明7bit位宽的线型变量addr，位宽范围为8:2
reg [0:31] data ; //声明32bit位宽的寄存器变量data, 最高有效位为0
13.对于上面的向量，我们可以指定某一位或若干相邻位，作为其他逻辑使用。例如：
wire [9:0] data_low = data[0:9] ;
addr_temp[3:2] = addr[8:7] + 1’b1 ;
14.Verillog 还支持指定bit位后固定位宽的向量域选择访问。
[bit+: width] : 从起始位bit开始递增，位宽为 width。
[bit-: width] : 从起始位bit开始递减，位宽为 width。
//下面 2 种赋值是等效的
A = data1[31-: 8] ;
A = data1[31:24] ;
//下面 2 种赋值是等效的
B = data1[0+ : 8] ;
B = data1[7:0] ;
15.整数，实数，时间等数据类型实际也属于寄存器类型。
integer
real
time：宽度一般为 64 bit，通过调用系统函数 $time 获取当前仿真时间
16.在 Verilog 中允许 reg, wire, integer, time, real 及其向量类型的数组（多维也可）
integer flag [7:0] ; //8个整数组成的数组
reg [3:0] counter [3:0] ; //由4个4bit计数器组成的数组
wire [7:0] addr_bus [3:0] ; //由4个8bit wire型变量组成的数组
wire data_bit[7:0][5:0] ; //声明1bit wire型变量的二维数组
reg [31:0] data_4d[11:0][3:0][3:0][255:0] ; //声明4维的32bit数据变量数组
17.存储器变量就是一种寄存器数组，可用来描述 RAM 或 ROM 的行为。
reg membit[0:255] ; //256bit的1bit存储器
18.字符串保存在 reg 类型的变量中，每个字符占用一个字节（8bit）。因此寄存器变量的宽度应该足够大，以保证不会溢出。
19.Verilog 中提供了大约 9 种操作符，分别是算术、关系、等价、逻辑、按位、归约、移位、拼接、条件操作符。
20.以反引号 ` 开始的某些标识符是 Verilog 系统编译指令
define,undef
ifdef,ifndef,elsif,else,endifinclude
`timescale
21.assign 为连续赋值语句关键词，任何已经声明变量的连续赋值语句都是以 assign 开头
wire Cout, A, B ;
assign Cout = A & B ; //实现计算A与B的功能
22.Verilog 时延
连续赋值时延一般可分为普通赋值时延、隐式时延、声明时延。
//普通时延，A&B计算结果延时10个时间单位赋值给Z
wire Z, A, B ;
assign #10 Z = A & B ;
//隐式时延，声明一个wire型变量时对其进行包含一定时延的连续赋值。
wire A, B;
wire #10 Z = A & B;
//声明时延，声明一个wire型变量是指定一个时延。因此对该变量所有的连续赋值都会被推迟到指定的时间。除非门级建模中，一般不推荐使用此类方法建模。
wire A, B;
wire #10 Z ;
assign Z =A & B
23.Verilog 过程结构——initial， always
initial 语句从 0 时刻开始执行，只执行一次，多个 initial 块之间是相互独立的。
与 initial 语句相反，always 语句是重复执行的。
24.Verilog 过程赋值
阻塞赋值属于顺序执行，即下一条语句执行前，当前语句一定会执行完毕。
阻塞赋值语句使用等号"="作为赋值符。
非阻塞赋值属于并行执行，即下一条语句的执行和当前语句的执行是同时进行的，它不会阻塞位于同一个语句块中后面语句的执行。
非阻塞赋值语句使用小于等号"<="作为赋值符。
25.Verilog 时序控制
时延控制，事件触发，边沿触发，电平触发
26.Verilog 语句块
顺序块，并行块，嵌套块，命名块，disable
顺序块用关键字 begin 和 end 来表示。
并行块有关键字 fork 和 join 来表示。
嵌套块:顺序块和并行块还可以嵌套使用。
命名块:我们可以给块语句结构命名。
disable :可以终止命名块的执行，可以用来从循环中退出、处理错误等。
27.Verilog 条件语句
if，选择器
if (condition1) true_statement1 ;
else if (condition2) true_statement2 ;
else if (condition3) true_statement3 ;
else default_statement ;
28.Verilog 多路分支语句
case，选择器
case(case_expr)
condition1 : true_statement1 ;
condition2 : true_statement2 ;
……
default : default_statement ;
endcase
29.Verilog 循环语句
while, for, repeat, forever
循环语句只能在 always 或 initial 块中使用，但可以包含延迟表达式。
while (condition) begin
…
end
for(initial_assignment; condition ; step_assignment) begin
…
end
repeat (loop_times) begin
…
end
forever begin
…
end
30.Verilog 过程连续赋值
deassign，force，release
assign（过程赋值操作）与 deassign （取消过程赋值操作）表示第一类过程连续赋值语句。赋值对象只能是寄存器或寄存器组，而不能是 wire 型变量。
force （强制赋值操作）与 release（取消强制赋值）表示第二类过程连续赋值语句。
使用方法和效果，和 assign 与 deassign 类似，但赋值对象可以是 reg 型变量，也可以是 wire 型变量
因为是无条件强制赋值，一般多用于交互式调试过程中，不要在设计模块中使用。
31.Verilog 模块与端口
模块是 Verilog 中基本单元的定义形式，是与外界交互的接口
模块定义必须以关键字 module 开始，以关键字 endmodule 结束。
端口模块与外界交互的接口。对于外部环境来说，模块内部是不可见的，对模块的调用只能通过端口连接进行。模块的定义中包含一个可选的端口列表，一般将不带类型、不带位宽的信号变量罗列在模块声明里。下面是一个 PAD 模型的端口列表
module pad(
DIN, OEN, PULL,
DOUT, PAD);
一个模块如果和外部环境没有交互，则可以不用声明端口列表。例如之前我们仿真时 test.sv 文件中的 test 模块都没有声明具体端口。
module test ; //直接分号结束
… //数据流或行为级描述
endmodule
32.Verilog 带参数例化
defparam，参数，例化，ram
可以用关键字 defparam 通过模块层次调用的方法，来改写低层次模块的参数值。
第二种方法就是例化模块时，将新的参数值写入模块例化语句，以此来改写原有 module 的参数值。