Verilog语法之函数function的讲解

本文介绍了Verilog语言中函数和任务的使用,包括它们的定义格式、调用方式以及区别。着重讲述了数据大小端转换函数和常数函数的概念,以及自动分配内存空间的automatic函数。

function讲解:

在verilog语言中,函数与任务是可综合的。

可以用function与task,将重复性的行为级设计(就是rtl描述)进行提取,并在多个地方调用,来避免重复代码的多次编写,可使代码更加的简洁易懂。

函数特点说明:

  1. 函数只能在模块内部,任意位置,定义与使用。作用范围也仅限于此模块;
  2. 不能有任何延迟,时序或者时序逻辑控制;
  3. 至少有一个输入变量;
  4. 只有一个返回值,没有输出;
  5. 不能含有非阻塞赋值语句;
  6. 函数可以调用其他函数,不能调用任务。

函数定义格式:

 

  //  定义格式:

    function [range-1:0]    function_id         ;   // 没有输出但是有一个返回值,就是这个函数名称(function_id),range 定义位宽。

                         
Verilog 中,function 函数可以用来实现一些简单的逻辑运算或计算,其语法为: ``` function [data_type] function_name ( input [input_type] input_name, ... ); [data_type] variable_name; // 函数操作 return variable_name; endfunction ``` 其中,`[data_type]` 表示函数返回值的数据类型,`function_name` 是函数的名称,`[input_type]` 表示输入参数的数据类型,`input_name` 是输入参数的名称,`variable_name` 是函数内部定义的变量名称。 下面是一个简单的例子,实现两个 4 位二进制数的加法: ``` function [3:0] adder (input [3:0] a, b); reg [3:0] sum; integer i; sum = 4'b0; for (i = 0; i < 4; i = i + 1) begin sum[i] = a[i] + b[i] + sum[i]; if (sum[i] > 1) begin sum[i+1] = 1; sum[i] = sum[i] - 2; end end return sum; endfunction ``` 在上面的代码中,`adder` 函数的返回值为一个 4 位二进制数,输入参数为两个 4 位二进制数 `a` 和 `b`。函数内部定义了一个 4 位寄存器 `sum`,并通过 for 循环实现了二进制数的加法运算。最后,函数返回计算结果 `sum`。 在 Verilog 中,function 函数可以在模块内部和模块外部使用。在模块内部使用时,可以直接调用函数名称,如: ``` module top; reg [3:0] a, b; wire [3:0] sum; function [3:0] adder (input [3:0] a, b); // 函数操作 endfunction assign sum = adder(a, b); endmodule ``` 在模块外部使用时,需要使用 `extern` 关键字声明函数,并在调用时指定函数名称和参数类型,如: ``` extern function [3:0] adder (input [3:0] a, b); module top; reg [3:0] a, b; wire [3:0] sum; assign sum = adder(a, b); endmodule ```
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