使用参数化编写可重用的Verilog代码

关注、星标公众号，精彩内容每日送达

来源：网络素材

我们将介绍如何使用verilog参数和generate语句来编写可重用的verilog 代码。

与大多数编程语言一样，我们应该尝试使尽可能多的代码可重用。这使我们能够减少未来项目的开发时间，因为我们可以更轻松地将代码从一个设计移植到另一个设计。

我们在verilog中有两个可用的结构，可以帮助我们编写可重用的代码 - 参数化和generate语句。这两种结构都允许我们创建更通用的代码，当我们实例化组件时，我们可以轻松修改这些代码以满足我们的需求。

Verilog参数化

在verilog中，参数是常量的局部形式，可以在我们实例化模块时为其赋值。由于参数的范围有限，我们可以多次调用同一个verilog模块，并为参数分配不同的值。这使我们能够动态配置模块的行为。

下面的verilog代码片段显示了在模块中声明参数的方法。当我们在这样的verilog模块中声明一个参数时，我们称之为参数化模块。

1	module <module_name> #(

2	parameter <parameter_name> = <default_value>

3

)

4

(

5	// Port declarations

6

);

上面verilog代码中的 <parameter_name> 字段用于为我们的参数提供标识符。我们使用此标识符在代码中调用参数值，就像使用普通变量一样。我们还可以使用上面示例中的 <default_value> 字段为参数分配默认值。这很有用，因为它允许我们实例化组件，而无需专门为参数赋值。当我们 verilog设计单元中实例化模块时，我们可以使用命名关联或位置关联为参数分配一个值。这与将信号分配给模块上的输入或输出完全相同。但是，当我们编写使用 verilog 1995 标准的代码时，我们只能使用位置关联为参数赋值。

下面的 verilog 代码片段显示了我们在实例化模块时用于为参数赋值的方法。

1	// Example of named association

2	<module_name> # (

3	// If the module uses parameters they are connected here

4	.<parameter_name> (<parameter_value>)

5

)

6	<instance_name> (

7	// port connections

8

);

9

10	// Example of positional association

11	<module_name> # (<parameter_values>)

12	<instance_name> (

13	// port connections

14

);

Verilog 参数化模块示例

为了更好地理解我们如何在verilog中使用参数，让我们考虑一个基本的例子。对于此示例，让我们考虑一个需要两个同步计数器的设计。其中一个计数器宽 8 位，另一个宽 12 位。

为了实现这个电路，我们可以编写两个具有不同宽度的不同计数器模块。然而，这是一种对电路进行编码的低效方法。相反，我们将编写单个计数器电路并使用参数来更改输出中的位数。

由于理解我们如何使用参数化模块并不重要，因此我们将排除此示例中的功能代码。相反，我们将只研究如何在 verilog中声明和实例参数化模块。

下面的 verilog 代码片段显示了我们如何为参数化计数器模块编写接口。

1	module counter #(

2	parameter BITS = 8;

3

)

4

(

5	input wire clock,

6	input wire reset,

7	output reg [BITS-1 : 0] count

8

);

在这个例子中，我们看到了如何使用参数来调整verilog中信号的大小。我们不是使用固定数字来声明端口宽度，而是将参数值替换为端口声明。这是 verilog 中参数最常见的用例之一。

在上面的 verilog 代码中，我们将 BITS 参数的默认值定义为 8。因此，当我们想要一个不是 8 位的输出时，我们只需要为参数分配一个值。

下面的代码片段显示了当我们想要 12 位输出时如何实例化这个模块。在这种情况下，我们必须在实例化 verilog 模块时覆盖参数的默认值。

1	counter # (

2	.BITS (12)

3	) count_12 (

4	.clock  (clock),

5	.reset  (reset),

6	.count  (count_out)

7

);

虽然我们在上面的示例中使用命名关联，但我们也可以使用位置关联为 verilog 中的参数赋值。

下面的代码片段显示了我们将如何使用位置关联将值 12 分配给 BITS 参数。

1	counter # (12) count_12 (clock, reset, count_out);