FPGA——Verilog基础语法

一、Verilog模块结构

• 一般端口列表与端口信号说明写到一起，即模块名(端口信号说明);

1.1 模块名

• 模块名是指电路的名字，由用户指定，需要与文件名一致（特别是在
  Quartus II软件中调试时）；

1.2 端口信号

• 端口信号声明是要说明端口信号的输入输出属性、信号的数据类型，以及信号的位宽；输入输出属性有input，output，inout三种，信号的数据类型常用的有wire和reg两种；信号的位宽用[n1:n2]表示；同一类信号之间用逗号隔开；
• 例：

module full_adder (
input         		 cin,
input  [3:0]   		 a,
input  [3:0]   		 b,

output				 cout,
output  reg [3:0]    s
);

• 位宽如果不做说明的话，默认是1位；
  数据类型不做说明的话，默认是wire型的。

二、assign语句

assign语句称作连续赋值语句
基本格式：

assign 赋值目标 = 表达式;

• 之所以称为连续赋值语句是指其总是处于激活状态，只要表达式中的操作数有变化，立即进行计算和赋值。（与连续赋值语句对应的另一种语句称为过程赋值语句）
• 赋值目标必须是wire型的，wire表示电路间的连线
• 一般在组合逻辑中使用

三、运算符

（这里只给出一些不常见的）

1. 算术运算符
   ** 求幂
2. 等价运算符
   == 等于
!= 不等于
=== case等于
!== case不等于

• 例：
  Y=(1’b1 ==1’bx); 结果为x
  Y=(1’bx ==1’bx); 结果为x
  Y=(1’b1 ===1’bx); 结果为0
  Y=(1’bx ===1’bx); 结果为1
• case等和case不等的结果只能是1或0，对于x、z认为是确定的值，参
  加比较；

3. 移位运算符
   >> 右移
>>> 算数右移

• 例：
  Y= 4’b1001 >> 1; 结果为0100
  Y= 4’sb1001 >>> 1; 结果为1100

4. 拼接运复制算符
   {} 拼接
{{}} 复制拼接

• 例：
  Y= {4’b1001, 2’b11}; 结果为100111
  Y= {4{2’b01}}; 结果为01010101
  Y= {{4{2’b01}}, 2’b11};

四、always语句块

always语句块又称过程块，过程块中的赋值语句称为过程赋值语句
基本格式：

always @(敏感信号条件表)
	各类顺序语句；

• 该语句块不是总处于激活状态，当满足激活条件时才能被执行，否则被挂起，挂起时即使操作数有变化，也不执行赋值，赋值目标值保持不变
• 赋值目标必须是reg型的
• 一般在时序逻辑中使用

激活条件：敏感信号条件表决定，当敏感条件满足时，过程块被激活
敏感条件：一种是边沿敏感（posedge上升沿/negedge下降沿），适用于时序逻辑；一种是电平敏感，适用于组合逻辑

关于阻塞赋值与非阻塞赋值
设计组合电路时常用阻塞赋值
设计时序电路时常用非阻塞赋值

五、底层模块的调用

底层模块是要在顶层模块中调用的
底层模块调用格式：

底层模块名 例化名 (端口映射);

• 端口调用有两种方法
• 顺序法

DFF dff1(
clk,
d1,
q1
);

• 命名法

DFF dff1(
.CLK	(clk),
.D		(d1),
.Q		(q1)
);