verilog中$readmemb和$readmemh的使用

本文详细介绍了Verilog中的$readmemb和$readmemh函数,用于从文件读取二进制和十六进制数据到存储器。通过实例演示了如何使用这两种函数,并解释了数字中特殊字符的处理方式。

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r e a d m e m b 和 readmemb和 readmembreadmemh用来从文件中读取数据到存储器中。

读取的内容只包括:空白位置(空格、换行、制表格(tab和form-feeds),注释行、二进制或十六进制的数字。

数字中不能包含位宽说明和格式说明,其中readmemb要求每个数字是二进制数,readmemh要求每个数字必须是十六进制数字。数字中不定值x或X,高阻值z或Z,和下划线(_)的使用方法和代表意义与一般Verilog HDL程序中的用法一致。

在Verilog语法中,一共有以下六种用法:

(1)$readmemb("<数据文件名>",<存储器名>);

(2)$readmemb("<数据文件名>",<存储器名>,<起始地址>);

(3)$readmemb("<数据文件名>",<存储器名>,<起始地址>,<终止地址>);

(4)$readmemh("<数据文件名>",<存储器名>);

(5)$readmemh("<数据文件名>",<存储器名>,<起始地址>);

(6)$readmemh("<数据文件名>",<存储器名>,<起始地址>,<终止地址>);

这里只说一下最简单的第一种和第四种(因为我也只了解这两种,哈哈)

(1)$readmemb的使用

先在Verilog代码目录下准备一个文件file1.txt,存入数据:

1111 1010 0101 1x1z 1_1_ 1_111

或者

1111

1010

0101

1x1z

1_1_

1_111

存在一行每个用空格隔开,跟分行存,输出结果是一样的,但是若在一行中不用空格隔开会出错,编译器会试图

把一整行数据存在一个四位的存储单元中。

`timescale 10ns/1ns
module test;
reg[3:0] memory[0:7];//申请八个四位的存储单元
reg[4:0] n;
initial
begin
$readmemb(“file1.txt”,memory); //读取file1.txt中的数字到memory
for(n=0;n<=7;n=n+1) //把八个存储单元的数字都读取出来,若存的数不到八个单元输出x态,程序结果中会看到
$display("%b",memory[n]);
end
endmodule
编译,仿真,运行之后的输出结果:

1111

1010

0101

1x1z 不定态和高阻态输出依旧为不定态和高阻态

0011 文件中存的是1_1_,空格当没有

1111 空格当没有

xxxx 文件中只有六个数据,剩下两个输出为不定态x

xxxx

(2)$readmemh的使用

准一个文件file2.txt,存入:

1234 5678 9012
//使用 r e a d m e m b 读 取 时 , 每 一 位 都 会 转 换 成 为 二 进 制 , 1 变 为 0001 , 2 变 为 0010 , 3 变 为 0011.... / / 使 用 readmemb读取时,每一位都会转换成为二进制,1变为0001,2变为0010,3变为0011.... //使用 readmemb10001,2001030011....//使readmemh读取时,每一位都会转换成为十六进制,如上述所示

代码:

`timescale 10ns/1ns
module test;
reg set;
reg[15:0] memory[0:7]; //注意这里每个存储单元的长度为16位,因为每个数字是四位十六进制数,换算成二进制数是16位
reg[4:0] n;
initial
begin
$readmemh(“file2.txt”,memory);
for(n=0;n<=7;n=n+1)
$display("%h",memory[n]);
end
endmodule
输出:

1234

5678

9012

xxxx

xxxx

xxxx

xxxx

xxxx

<think>嗯,用户想了解Verilog$readmemh的用法。我需要先回忆一下这个系统任务的基本功能。$readmemh应该是用来从文件中读取十六进制数据到内存数组中的。用户可能是在做FPGA或ASIC设计时需要初始化存储器,所以需要了解如何使用这个函数。 首先,我应该解释$readmemh的作用,比如它用于将十六进制数据加载到寄存器或内存数组中。然后需要说明语法结构,参数包括文件名、数组名、起始地址结束地址,后面两个是可选的。可能需要给出一个简单的例子,比如声明一个数组,然后用$readmemh读取数据。 接下来要注意的是文件格式。用户需要知道数据文件的结构,每行一个十六进制数,可能支持注释,比如//或者#开头的行。要提醒用户注意文件路径是否正确,相对路径绝对路径的区别,以及仿真器的工作目录问题。 然后,地址范围的使用。如果用户指定了起始结束地址,数据会按顺序填充到这些地址中。如果不指定,就从头到尾填充数组。这里可能需要举例说明不同情况下的加载方式。 还要提到常见的错误,比如文件未找到、数据格式错误、数组大小不匹配等。这些是用户在实际使用中可能会遇到的问题,给出提示可以帮助他们调试。 另外,是否需要区分$readmemh$readmemb?可能用户会混淆这两个,所以可以简单对比,说明前者是十六进制,后者是二进制。 最后,应用场景,比如ROM初始化、测试数据加载等,让用户知道在什么情况下使用这个函数比较合适。 要确保语言清晰,结构分明,步骤注意事项分点列出,方便用户理解。可能需要用代码示例来展示正确的用法,同时强调语法中的细节,比如数组的位宽匹配,文件中的数据位数是否与数组每个元素位宽一致。 现在检查是否有遗漏点,比如是否支持多维数组?可能Verilog中的内存数组是一维的,所以$readmemh也只能用于一维数组。需要指出这一点,避免用户错误使用在多维数组上。 还有,数据加载的时机,应该是在仿真开始时就加载,所以通常在initial块中使用。可能需要在示例中展示initial块中的调用。 总结一下,回答的结构应该是:作用、语法、文件格式、地址参数、示例、注意事项、应用场景、常见问题。这样用户能逐步了解并正确使用$readmemh。</think>Verilog中`$readmemh`的用法详解 --- ### 1. **基本作用** `$readmemh`是Verilog中的系统任务,用于将**十六进制数据文件**加载到寄存器或内存数组中。常用于仿真时初始化ROM、RAM或测试数据。 --- ### 2. **语法格式** ```verilog $readmemh("文件路径", 数组名 [, 起始地址 [, 结束地址]]); ``` - **参数说明**: - `文件路径`:字符串,指定数据文件路径(如`"data.txt"`) - `数组名`:目标内存数组的名称 - `起始地址``结束地址`:可选参数,指定加载数据的地址范围 --- ### 3. **数据文件格式要求** - 每行一个十六进制数,例如: ``` 1A // 地址0 2B // 地址1 3C_3F // 下划线提高可读性(Verilog 2001+支持) // 注释以//或#开头 ``` - **注意事项**: - 数据位宽需与数组元素位宽匹配 - 支持`_`分隔符(如`12AB_CDEF`) - 忽略空行注释行 --- ### 4. **代码示例** #### 示例1:基础用法 ```verilog reg [7:0] mem [0:3]; // 声明4个8位存储单元 initial begin $readmemh("data.txt", mem); // 加载全部数据 end ``` #### 示例2:指定地址范围 ```verilog reg [31:0] buffer [0:255]; initial begin // 仅加载数据到地址10~20 $readmemh("input.hex", buffer, 10, 20); end ``` --- ### 5. **注意事项** 1. **文件路径**: - 相对路径相对于仿真器工作目录 - 推荐使用绝对路径避免路径错误 2. **数组声明**: - 数组必须静态声明(大小固定) - 数据位宽必须匹配,如声明`reg [15:0] mem [0:7]`需要每个数据为4位十六进制(如`3F8A`) 3. **错误处理**: - 文件未找到:静默失败(不会报错,但数组保持原值) - 数据过多:截断多余数据 - 数据不足:剩余地址保持未初始化 --- ### 6. **典型应用场景** - FPGA中初始化Block RAM - 存储测试向量(如滤波器系数、图像数据) - 模拟CPU指令加载 --- ### 7. **对比`$readmemb`** | 任务 | 数据格式 | 示例数据 | |-------------|------------|---------------| | `$readmemh` | 十六进制 | `A3`, `1F` | | `$readmemb` | 二进制 | `1010_1101` | --- ### 8. **调试建议** - 使用`$display`验证加载结果: ```verilog initial begin $readmemh("data.hex", mem); for (int i=0; i<4; i++) $display("mem[%0d] = %h", i, mem[i]); end ``` 通过以上步骤,您可以可靠地初始化Verilog内存数组。实际使用时需特别注意文件路径位宽匹配问题。
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