你知道Verilog HDL程序是如何構成的嗎

本節經過硬件描述語言Verilog HDL對二十進制編碼器的描述，介紹Verilog HDL程序的基本結構及特色。

二十進制編碼器及Verilog HDL描述

二十進制編碼器是數字電路中經常使用的電路單元，它的輸入是表明0~9這10個輸入端的狀態信息。輸入信號爲高電平時，輸出相應的BCD碼，所以也稱爲10線4線編碼器。其功能表及電路符號如圖3-1所示。

 

圖3-1　二十進制編碼器

【例3-1】利用Verilog HDL對二十進制編碼器進行設計。

 

Verilog HDL程序的基本構成

從例3-1能夠看出，一個完整的Verilog HDL程序由3個基本部分構成，分別是：模塊端口定義部分、信號類型說明部分和邏輯功能描述語句部分。其結構圖如3-2所示。

 

圖3-2　Verilog HDL程序基本結構

模塊端口定義部分

對於硬件描述語言來講，一個程序表明了一個具備某種邏輯功能的電路，模塊端口定義部分描述了該電路的接口部分的信息，即輸入輸出信號的信息。

模塊端口定義部分的語法結構以下：

module模塊名(端口信號1，端口信號2，端口信號3，端口信號4，……);

input[width：0]端口信號1，端口信號3，……;

output[width：0]端口信號2，端口信號4，……;

程序以關鍵詞module引導，模塊名是設計者對於設計的電路所取的名字，在模塊端口定義的第1行列出了全部進出該電路模塊的端口信號，在第2行和第3行中定義了各端口信號流動方向。流動方向包括輸入(input)、輸出(output)和雙向(inout)，[width：0]表示信號的位寬，若是位寬沒有特別說明，則系統默認爲1位寬度。

【例3-2】模塊端口定義舉例。

 

信號類型說明部分

在Verilog HDL語法中，信號共有兩種數據類型，分別爲：網線類型(net型)和寄存器類型(register型)。在信號類型說明部分除了要對輸入/輸出端口的信號類型進行說明以外，還要對程序中定義的中間量的數據類型進行說明。

信號類型說明部分的語法結構以下：

wire[width：0]信號1，信號2，……;

reg[width：0]信號3，信號4，……;

【例3-3】信號類型說明舉例。

 

 

 

邏輯功能描述語句部分

邏輯功能描述語句部分對輸入/輸出信號之間的邏輯關係進行了描述，是Verilog HDL程序設計中最主要的部分，在電路上至關於器件的內部電路結構。在Verilog HDL語言中，經常使用的邏輯功能描述語句能夠分爲如下3種：

例化語句：調用已進行元件化封裝的程序。這種語句常應用於層次化設計的頂層文件設計中。

【例3-4】例化語句舉例。

 

該語句分別調用了一個非門和與門電路模塊。

連續賦值語句：描述信號之間簡單的賦值關係。在連續賦值語句中，右邊表達式使用的操做數不管什麼時候發生變化，右邊表達式都從新計算。這類描述一般以關鍵詞assign引導。

【例3-5】連續賦值語句舉例。

 

該語句描述了輸出信號與輸入信號的賦值關係。

過程語句：以關鍵詞always、initial等關鍵詞引導的語句，描述了必定條件下信號之間的賦值關係。這種變量數據被賦值後，其值保持不變，直到下一次條件具有時對它們從新賦值。

【例3-6】過程語句舉例。

 

與連續賦值語句同樣，always和initial也描述了輸出信號與輸入信號的賦值關係，可是這種賦值每每是一種比較複雜的條件賦值，例如，例3-6就用了if……else語句描述了輸出信號與輸入信號的條件關係。

 

本文轉自小平頭電子技術社區：https://www.xiaopingtou.cn/article-104211.html 嵌入式，物聯網，硬件PCB，電子技術盡在小平頭