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FPGA学习篇——Verilog学习3(关键字+注释方法+程序基本框架)

news 2025/3/10 12:02:55

1 Verilog常用关键字

大概知道以下哪些是关键字就好，如何使用还是得在编写代码中来学习。

2 Verilog注释方法

Verilog有两种注释方式：

2.1 “ // ”

单行。

2.2 “ /* ... */ ”

可扩展多行。

3 Verilog程序基本框架

Verilog 的基本设计单元是“模块”( block)，模块就类似于C语言中的函数。

每个Verilog程序包括4个主要的部分：端口定义、IO说明、内部信号声明、逻辑功能定义。

module 模块名字(端口定义)；

    ...（IO说明）

    ...（内部信号声明）主要描述一些内部可能用到的信号，定义出来

    ...（逻辑功能描述）

endmodule

PS：其中，端口定义可以省略，或者说与IO说明合在一起（见例子1中abcd为端口定义），内部信号声明依具体情况而定也不一定存在。因此，其实一个模块主要的部分是：一部分描述接口（IO说明即端口说明），另一部分描述逻辑功能 。

3.1 例子1：

这个例子没有内部信号声明这一块，给出了对应的硬件电路图和模块图，比较简单易于理解。

（1）看上图左侧图，为一个模块的程序：

module开始，endmodule结束。
IO说明（描述接口部分）：红色框，用关键字input定义a，b为模块的输入；用关键字output定义a，b为模块的输出。
逻辑功能定义（描述逻辑功能部分）：绿色框，用关键字assign描述逻辑功能。

（2）看上图中间图和右侧图。

中间图就可以看作是你编写的这个程序的模块描述接口的情况，一个黑匣子，输入为你定义的a、b，输出为你定义的c、d。
右侧图就是描写的这个程序实现的硬件电路，程序中assign描述的就是ab连接一个或门，输出为c；ab连接一个与门输出为d。（注意，当程序编写的是可综合模块能够生成对应的硬件电路，不可综合的模块则不行，但可以在仿真中使用不可综合的模块程序。这个不太懂，后续学了再补）

3.2 例子2：

以上例子省略了端口定义这一部分

module开始，endmodule结束。
IO说明（描述接口部分）：黄色框。
内部信号声明：粉色框，这里定义了一个寄存器类型的计数器。
逻辑功能定义（描述逻辑功能部分）：蓝色框，这里有两个always，描述了两个逻辑功能。

3.3 总结：

以上两个例子，总结出Verilog程序框架的一些特点吧。

每个Verilog程序包括4个主要的部分：端口定义、IO说明、内部信号声明、逻辑功能定义。
IO说明默认端口是wire类型，如果要改成reg类型，要写出来（如例子2程序中的output定义。）
逻辑功能定义可多个，且多个逻辑功能是并行的，即例子2中的两个always逻辑功能段谁前谁后无所谓，是同时编译完成逻辑功能的，这和C语言不一样，C语言要强调顺序问题。

另外逻辑功能定义部分有三种方法。

1、assign语句描述组合逻辑。

2、always语句描述组合/时序逻辑。

3、例化实例元件（可理解为画出一个逻辑单元）

比如这个例子就是先了一个二输入的与门。

PS：组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入状态，与电路之前的状态无关；时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还受到电路原来状态的影响。