信号的状态类型

• verilog专用常见的信号状态有4种，分别是0、1、z、x，其中，0和1是数字电路本身的状态，它的本源是零电平和VDD电平。例如，将一根导线接地，它的电平就是0，可以用数字0表示，将一根导线接VDD电平，那么它传出的信号就是1。VDD是数字电源的常用标号，整个芯片的电源常称为VCC，芯片的地常标注为VSS。不同工艺和元器件库需要的电压VDD不同，例如0.9V、1.8V、3.3V等，而同一个元器件库中的所有元器件，其需要的供电电压VDD一般相同的，只有I/O器件等少数元器件，其输入端和控制端是比较低的电压，而输出端口确是较高的电压。数字0和1对应的电平不会特别严格，而是有一个浮动范围，通常信号电平低于VDD的30%，就被认为是0，高于VDD的70%，就被认为是1。数字设计师处理的对象是0和1，不会经常去联想其背后代表的电压含义。
• z态是高阻态。高阻的名字虽然不好理解，但实际并不神秘。如果一颗芯片不通电，则它所有的引脚就都是高阻态。可见，高阻态的实际意义就是不会干扰到其它信号传播的状态。例如某信号A是高阻态，某信号B不是高阻态，那么信号 A叠加到信号B上(可以理解为两根线被拧在一起)，结果仍然是B，而A没有任何效果。一般来讲，一个有着双传输功能的引脚，如果设置为输入模式，就可以认为这个引脚处于高阻态，意思是他对电板上与它相连的元器件没有任何影响，这些相连元器件如果要对本芯片输出0或1，就可直接顺着该高阻态引脚输入，而不会被干扰或阻挡。FPGA中会用inout语法来描述z态。在ASIC设计中，需要例化一个引脚模块，在代码中不会出现1’bz数值
• x态的含义是未知态，有4种情况会产生未知态：
  1. 其一是芯片已上电但复位信号未进行复位的情况；
  2. 其二是双向引脚信号冲突，因为没控制好，导致有一路信号通过引脚输入，另一路信号通过相同的引脚输出；
  3. 其三是芯片中一个元器件的某个输入端为x态，于是输出就跟着变成了x态，这就是所谓x态的传播；
  4. 第四是触发器的时序不满足，产生了亚稳态，从而表示为x态。
• 上述4种情况在仿真中都能看到，但实际中，第1种情况基本不会出现，除非模拟电路设计有误，其它3种在数字设计有缺陷时会出现，实际在测量其电压时会出现不稳定或非预期的问题。在可综合Verilog中，不会出现1’bx数值，因为没有一个设计会故意将一个错误引入RTL中，所有的错误都是意外发生的。该符号在仿真脚本和仿真波形中可能出现。