VerilogHDL基本語(yǔ)法運(yùn)算符及表達(dá)式過(guò)程語(yǔ)句（initial、always）塊語(yǔ)句（begin-end、fork-join）賦值語(yǔ)句條件語(yǔ)句循環(huán)語(yǔ)句task和function說(shuō)明語(yǔ)句主要內(nèi)容VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法一、VerilogHDL基本語(yǔ)法1、

詞法規(guī)定

（1）關(guān)鍵字關(guān)鍵字（又稱保留字），小寫的英文字符串。如:module、endmodule、input、output、wire、reg、and、assign、always等。

（2）格式VerilogHDL是自由格式的，即結(jié)構(gòu)可以跨越多行編寫，也可以在一行內(nèi)編寫。空白符（換行、換頁(yè)、tab和空格）沒(méi)有特殊的意義，但使用空白符可以提高代碼的可讀性。在綜合時(shí)，空白符被忽略。

VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法（3）標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符(identifier)是程序代碼中給對(duì)象（如模塊、端口、變量等）取名所用的字符串。由字母、數(shù)字字符、下劃線(_)和美元符號(hào)($)組成，區(qū)分大小寫,其第一個(gè)字符必須是英文字母或下劃線，不能是數(shù)字或$。以$開始的字符串是為系統(tǒng)函數(shù)保留的，如“$display”最長(zhǎng)可以是1023個(gè)字符標(biāo)識(shí)符區(qū)分大小寫，sel和SEL是不同的標(biāo)識(shí)符※關(guān)鍵字不能作為標(biāo)識(shí)符使用。標(biāo)識(shí)符舉例:outputa,A;wireclk;34net;a*b_net;module

mux21

(out,a,b,sel);outputout;

input

a,b,sel;

notnot1

(nsel,sel);

and

and1(a1,a,nsel);

and

and2(b1,b,sel);

or

or1(out,a1,b1);endmoduleVerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法(4）注釋moduleFour_bit_FA(A,B,Cin,Sum,Cout);parameterLENGTH=4; //聲明加法器位數(shù)參數(shù)input[(LENGTH-1):0]A，[(LENGTH-1):0]B;//輸入/輸出端口inputCin; output[(LENGTH-1):0]Sum;outputCout;wirec1,c2,c3; //內(nèi)部線網(wǎng)聲明//實(shí)例化四個(gè)一位全加器FA_structFA0(A[0],B[0],Cin,Sum[0],c1);//端口映射采用非名字關(guān)聯(lián)FA_structFA1(A[1],B[1],C1,Sum[1],c2);FA_structFA2(A[0],B[0],C2,Sum[2],c3);FA_structFA3(A[0],B[0],C3,Sum[3],Cout);endmoduleVerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法52、

數(shù)據(jù)類型常量變量常數(shù):4'b1010,8'd31,-8’d31字符串:“IloveHIT”參數(shù)型:parameterIDLE=2'b01線網(wǎng)類型(Net)wire,triwand,triandwor,triortriregtri0,tri1supply0,supply1寄存器型（Register）RegIntegerRealTimerealtime‘0’,Low,

False,

Logic

Low,

Ground,

VSS,

Negative

Assertion

‘1’,

High,

True,

Logic

High,

Power,

VDD,

VCC,

Positive

Assertion

‘X’Unknown:

Occurs

at

Logical

Which

Cannotbe

Resolved

Conflict

HiZ,

High

Impedance,

Tri-

Stated,

Disabled

Driver

(Unknown)

VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法6常量及其表示三種類型的常量：整數(shù)型常量（整數(shù)）、實(shí)數(shù)型常量（實(shí)數(shù)）和字符串型常量。

（1）整數(shù)---整數(shù)的一般表達(dá)式為：

<+/-><size>’<baseformat><number>-14//十進(jìn)制數(shù)-1416’d255//位寬為16的十進(jìn)制數(shù)2558’h9a//位寬為8的十六進(jìn)制數(shù)9a6’o21//位寬為6的八進(jìn)制數(shù)218’hAF//位寬為8的十六進(jìn)制數(shù)AF-4’d10//位寬為4的十進(jìn)制數(shù)10(3+2)’b11001//非法表示，位寬不能為表達(dá)式注意：數(shù)基（base）無(wú)大小寫之分VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法7（2）實(shí)數(shù)十進(jìn)制格式，由數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)組成（必須有小數(shù)點(diǎn)）例如：0.1,3.1415,2.0√3.x指數(shù)格式（科學(xué)計(jì)數(shù)法）：由數(shù)字和字符e(E)組成，e(E)的前面必須要有數(shù)字而且后面必須為整數(shù)，

例如：

135.1e2

//其值為13510.08.5E2//850.0(e與E相同)4E-4//0.0004

4'b10104-bitbinary4'h54-bithexadecimal'h83aunsizedhexadecimal(zero-extendedto32bits)12unsizeddecimal(zero-extendedto32bits)64'hff0164-bithexadecimal(zero-extendedto64bits)8'b1100_00018-bit

binary32'b101xzero-extendedto32bits3'b1010_11013-bitnumber,truncatedto3'b1016.3decimalnotation32e-4scientificnotationfor0.00324.1e3scientificnotationfor4100VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法8(3）字符串常量是由一對(duì)雙引號(hào)括起來(lái)的字符序列(不能跨行)。如”helloworld!”是一個(gè)合法字符串。每個(gè)字符串（包括空格）被看作是8位的ASCII值序列。存儲(chǔ)字符串“helloworld!”，就需要定義一個(gè)8*12位的變量：reg[1:8*12]stringvar;initialbeginstringvar=“helloworld”;endVerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法9變量的數(shù)據(jù)類型(1）線網(wǎng)型變量（net）

wire型信號(hào)定義格式如下：wire[msb:lsb]變量名1,變量名2,…變量名n；wirea;//定義了一個(gè)1位的wire型數(shù)據(jù)wire[7:0]b;//定義了一個(gè)8位的wire型向量wire[4:1]c,d;//定義了二個(gè)４位的wire型向量assignc=d;

線網(wǎng)型變量可以理解為實(shí)際電路中的導(dǎo)線，通常表示為結(jié)構(gòu)實(shí)體(例如門)之間的

物理連接。

VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法10線網(wǎng)類型除了常用的wire、tri類型之外，還有一些其他的線網(wǎng)類型線網(wǎng)類型功能說(shuō)明可綜合性說(shuō)明wiretri表示單元(元件)之間的連線，Wire為一般連線:

tri為三態(tài)線√supply0

supply1用于對(duì)電源建?！蘷andtriand多重驅(qū)動(dòng),具有線與特性的線網(wǎng)類型wortrior多重驅(qū)動(dòng)，具有線或特性的線網(wǎng)類型triltri0上拉電阻,用于開關(guān)級(jí)建模trireg具有電荷保持特性的線網(wǎng)類型,用于開關(guān)級(jí)建模VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法11(2）寄存器型變量可以理解為實(shí)際電路中的寄存器，具有記憶性，是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元的抽象，在輸入信號(hào)消失后它可以保持原有的數(shù)值不變。與線網(wǎng)型變量的根本區(qū)別在于：register型變量需要被明確地賦值，并且在被重新賦值前一直保持原值。關(guān)鍵字是reg，只能在initial或always賦值，默認(rèn)值是x。注意：在always和initial塊內(nèi)被賦值的每一個(gè)信號(hào)都必須定義成reg型。總結(jié):Verilog程序模塊中，被聲明為input或者inout型的端口，只能被定義為線網(wǎng)型變量，被聲明為output型的端口可以被定義為線網(wǎng)型或者寄存器型變量，輸入輸出信號(hào)類型缺省時(shí)自動(dòng)定義為wire型。wire型信號(hào)可以用作任何方程式的輸入，也可以用作“assign”語(yǔ)句或?qū)嵗妮敵?，不可以在initial和always模塊中被賦值。VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法12reg型數(shù)據(jù)的格式如下：reg[msb:lsb]變量名1,變量名2,…變量名n；regclock;reg[3:0]regb;reg[4:1]regc,regd;除了常用的reg類型之外，還有一些其他的寄存器類型:寄存器類型功能說(shuō)明可綜合說(shuō)明reg常用的寄存器型變量√integer32位有符號(hào)整型變量√time64位無(wú)符號(hào)時(shí)間變量real64位有符號(hào)實(shí)型變量寄存器類型變量及其說(shuō)明VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法13端口類型判斷方法：一個(gè)端口看成是由相互連接的兩個(gè)部分組成，一部分位于模塊的內(nèi)部，另一部分位于模塊的外部。當(dāng)在一個(gè)模塊中調(diào)用（引用）另一個(gè)模塊時(shí)，端口之間的連接必須遵守一些規(guī)則。端口的IOP端口的數(shù)據(jù)類型module內(nèi)部module外部inputnetnet或regoutputnet或regnetinoutnetnet端口的I/O與數(shù)據(jù)類型的關(guān)系VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法14輸入端口：從模塊內(nèi)部來(lái)講，輸入端口必須為線網(wǎng)數(shù)據(jù)類型，從模塊外部來(lái)看，輸入端口可以連接到線網(wǎng)或者reg數(shù)據(jù)類型的變量。輸出端口：從模塊內(nèi)部來(lái)講，輸出端口可以是線網(wǎng)或者reg數(shù)據(jù)類型，從模塊外部來(lái)看，輸出必須連接到線網(wǎng)類型的變量，而不能連接到reg類型的變量。輸入/輸出端口:從模塊內(nèi)部來(lái)講，輸入/輸出端口必須為線網(wǎng)數(shù)據(jù)類型；從模塊外部來(lái)看，輸入/輸出端口也必須連接到線網(wǎng)類型的變量。位寬匹配:在對(duì)模塊進(jìn)行調(diào)用的時(shí)候，verilog允許端口的內(nèi)、外兩個(gè)部分具有不同的位寬。一般情況下，verilog仿真器會(huì)對(duì)此警告。未連接端口:Verilog允許模塊實(shí)例的端口保持未連接的狀態(tài)。例如，如果模塊的某些輸出端口只用于調(diào)試，那么這些端口可以不與外部信號(hào)連接。端口與外部信號(hào)的連接:在對(duì)模塊調(diào)用的時(shí)候，可以使用兩種方法將模塊定義的端口與外部環(huán)境中的信號(hào)連接起來(lái)：按順序連接以及按名字連接。但兩種方法不能混合在一起使用。順序端口連接：需要連接到模塊實(shí)例的信號(hào)必須與模塊聲明時(shí)目標(biāo)端口在端口列表中的位置保持一致。VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法15端口類型定義舉例輸入端口in1,in2可以由net/register(A,B)驅(qū)動(dòng)，但輸入端口in1,in2只能是net類型。輸出端口out可以是net/register類型，輸出端口只能驅(qū)動(dòng)net(Y)。若輸出端口out在過(guò)程塊中賦值則為register類型；若在過(guò)程塊外賦值（包括實(shí)例化語(yǔ)句），則為net類型。外部信號(hào)A,B類型判斷方法與輸出端口相同。VerilogHDL的語(yǔ)言基本要素—基本語(yǔ)法16數(shù)據(jù)類型選擇舉例修改前：moduleexample(o1,o2,a,b,c,d);inputa,b,c,d;