第3章3.1-3.2技巧.ppt

3.1 Verilog HDL程序的基本结构3.2 Verilog HDL的数据类型3.3 Verilog HDL的运算符3.4 Verilog HDL的基本语句3.5 模块化程序设计;开关级：最低抽象层次，通过使用开关、存储节点及其相互连接关系来设计模块，需要了解开关级得实现细节。; Verilog允许设计者在一个模块中混合使用多个抽象层次。 寄存器传输级（RTL）：描述能够被逻辑综合工具接受的行为级和数据流级的混合描述。 可以使用4种不同的抽象层次对各个模块进行描述，在经过综合工具综合之后，综合结果一般都是门级结构的描述。 一般来说，抽象的层次越高，设计的灵活性和工艺无关性就越强；随着抽象层次的降低，灵活性和工艺无关性逐渐变差，微小的调整可能导致对设计的多处修改。类似于C语言和汇编语言进行程序设计的对比。;设计方法学：;四位脉动进位计数器; 可以用基本功能元件按照层次关系搭建脉动进位计数器，设计层次如下图：;　　 模块通过接口（输入和输出）被高层的模块调用，但隐藏了内部的实现细节。这样使得设计者可以方便地对某个模块进行修改，而不影响设计的其他部分。;Verilog HDL程序由模块(module)组成， 模块的基本结构如图所示。 一个完整的模块由模块端口定义和模块内容两部分组成， 模块内容包括I/O声明、 信号类型声明和功能描述。 ;　　例如， 定义一个1位全加器full_addr模块， 其输入/输出端口有5个： a、 b是全加器的两个加数输入； cin是低位的进位输入； s是全加器的和输出； cout是全加器向高位的进位输出。 其格式如下： module full_addr(s， cout， a， b， cin)； //模块端口定义 input a， b， cin； 　　　　　　//I/O声明 output s， cout；  assign {cout， s}=a+b+cin； 　　　　//功能描述endmodule;　　模块的设计遵循以下规则：　　(1) 模块内容位于module和endmodule之间； 每个模块都有一个名字，即模块名，如full_addr，模块名中可以包含英文字母、 数字和下划线， 并以英文字母开头。　　(2)除endmodule外，所有的语句后面必须有分号“;”。　　(3) 语句可以是单条语句， 也可以是用begin和end两个保留字包围起来的由多条语句组成的复合语句。　 (4) 可以用“/*…*/”或“//…”对程序的任何部分作注释， 增加程序的可读性和可维护性。;3.1.1 模块端口定义 　模块端口定义用来声明设计模块的输入/输出端口， 其格式如下：　 module 模块名(端口1，端口2，端口3，…)；　　模块的端口是设计电路模块与外部联系的全部输入/输出端口信号，是设计实体的对外引脚，是使用时外界可以看到的部分(不包括电源线和地线)，对模块的调用只能通过其端口进行。多个端口之间用逗号“,”隔开。; 如果模块与外部环境没有交换任何信号，则可以没有端口列表。; 脉动进位计数器、T触发器和D触发器都是模块的实例。脉动进位计数器顶层模块;T_FF触发器 在模块T_FF中调用了D_FF，假设其为异步复位，则可以如下表示;D_FF触发器： 按照自顶向下的设计方法，对涉及的所有模块进行定义。完成设计块。;3.1.2 模块内容 　模块内容用于对信号的I/O状态及信号类型进行声明， 并描述模块的功能。　　1. I/O声明　 模块的I/O声明用来声明各端口信号流动方向，包括输入(input)、 输出(output)和双向(inout)。 如果信号位宽为1位，那么声明格式为：input 端口1， 端口2， 端口3， …；output 端口1， 端口2， 端口3， …；inout 端口1， 端口2， 端口3， …；;　如果信号位宽大于1位，那么声明格式为：　 input［msb:lsb］ 端口1， 端口2， 端口3，…； output［msb:lsb］ 端口1， 端口2， 端口3， …；  inout［msb:lsb］ 端口1， 端口2， 端口3， …； 其中， msb和lsb分别表示信号最高位和最低位的编号。 ;2.信号类型声明 说明电路的功能描述中所用信号的数据类型，常用的有连线型（wire）、寄存器型（reg）、整型（Integer）、实型（real）、时间型（time）等。