Verilog 实例demo

Sun, 11 May 2025 00:00:00 +0000

用一个简单的例子来介绍verilog的用法

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verilog概述#

Verilog能够在多种抽象级别对数字逻辑系统进行描述，Verilog的设计初衷是成为一种基本语法与C语言相近的硬件描述语言。当前广泛使用的硬件描述语言包括VHDL以及Verilog HDL（VHSIC Hardware Description Language）；同时verilog还衍生出了一些变种语言如System Verilog、Verilog-AMS等等，丰富了Verilog语言的应用场景。

不同语言在芯片设计上的主流场景

verilog语言和VHDL语言功能基本相同，在目前的项目上可以支持混用，但是VHDL的语法上更加严格一些，verilog语言更倾向于C语言，如果是入门学习，作者个人认为学习verilog语言就足够了，学完了Verilog语言基本就能看懂VHDL程序的意思。

实例#

话不多说，先看看verilog程序整什么样： Verilog程序一般分为程序和测试程序（一般习惯叫Testbench），测试程序会依据程序的功能尽可能的覆盖多的场景。

verilog程序实例#

// and2x模块：实现两个输入信号的与逻辑
module and2x(
 input a, // 输入信号a
 input b, // 输入信号b
 output r // 输出信号r，等于a和b的与逻辑结果
);
 // 由于a和b已经定义为input，这里不需要再次定义wire
 // wire a, b, r; 这行代码是多余的，应该删除

 // assign语句将a和b的与逻辑结果赋值给输出r
 assign r = a & b;
endmodule

verilog testbench程序实例#

再看看verilog程序的测试程序长什么样子

`timescale 1ns / 1ps

module tb_and2x;

 // 定义信号
 reg a;
 reg b;
 wire r;

 // 实例化 and2x 模块
 and2x uut (
 .a(a),
 .b(b),
 .r(r)
 );

 // 测试过程
 initial begin
 // 初始化输入
 a = 0;
 b = 0;
 #10; // 等待 10ns

 // 测试第一个条件
 a = 1;
 b = 0;
 #10; // 等待 10ns

 // 测试第二个条件
 a = 0;
 b = 1;
 #10; // 等待 10ns

 // 测试第三个条件
 a = 1;
 b = 1;
 #10; // 等待 10ns

 // 测试结束
 $finish;
 end

 // 监控输出
//end 
 initial begin
 $dumpfile("out.vcd");
 // This will dump all signal, which may not be useful
 //$dumpvars;
 // dumping only this module
 //$dumpvars(1, testbench);
 // dumping only these variable
 // the first number (level) is actually useless
 $dumpvars(0, testbench);
end 

endmodule

verilog有什么用#

数字芯片设计流程

Verilog 语法篇

Sun, 11 May 2025 00:00:00 +0000

verilog语法的基本认识

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前言#

verilog的语法入门篇

数据类型#

reg（寄存器）：
用于存储逻辑电路中的状态变量，可以通过赋值操作进行更新。其用法类似于其他编程语言中的变量，但不同的是，在 Verilog 中，reg类型的变量可以不仅可以存储数字和布尔值，还可以存储多位二进制数（也可以存储 ASCII 字符）。
integer（整数）：
用于存储整数类型的变量，可以进行加减乘除等基本算术运算。其范围为 -2^31 到 2^31 - 1。
real（实数）：
用于存储浮点数类型的变量，可以进行基本的算术运算和一些特殊的数学函数运算。其精度和范围可能因实现而异。
time（时间）：
用于存储时间类型的变量，可以表示电路中的时间间隔，通常以纳秒为单位。在仿真过程中，时间变量可以用于控制模拟过程的进行。
event（事件）：
用于在电路中表示事件，可以通过事件触发器（Event Trigger）来控制模块的行为。
parameter（参数）：
用于在模块内部定义常量，其值在模块实例化时被确定。在模块中，参数可以用于配置模块的行为。

除了上述的变量类型之外，Verilog 中还有其他一些变量类型，如bit、byte、logic等，它们的具体用法和特点可能略有不同。在实际设计中，可以根据需要选择和使用适当的变量类型来实现设计。

数值表示#

verilog是面向数字电路的编程语言，数值的表示更侧重于二进制的方式，和C语言会有一些区别。

数据种类#

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：高阻

x 意味着信号数值的不确定，即在实际电路里，信号可能为 1，也可能为 0。
z 意味着信号处于高阻状态，常见于信号（input, reg）没有驱动时的逻辑结果。例如一个 pad 的 input 呈现高阻状态时，其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 。

数字声明时，合法的基数格式有 4 中，包括：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。

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