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Verilog 变量声明与数据类型一

Verilog 变量声明与数据类型一

Verilog语法中最基本的数据类型有 线网(wire),寄存器(reg)和整数(integer)三种类型,这三种数据类型是可综合的数据类型,在Verilog 程序设计中被广泛使用。其它还有可以用于仿真的数据类型如 timer,real,字符串等变量都可以看作reg类型的扩展。wire,reg ,integer,timer,real是声明变量类型的关键字。变量必须先声明后使用,声明后变量的数据类型也就确定了。变量声明是模块(module)内惟一的,不能在同一个模块或函数内重复声明。

  • 线网(wire):

线网(wire)类型表示逻辑单元或实例之间的连线,一般由逻辑单元的输出驱动。没有连接驱动的wire型变量的值为高阻’z’。

  • wire类型变量的使用:
  • wire型变量的声明与赋值




wire类型的变量只能由assign语句赋值,或在声明时赋初值。而且赋值的机会只有一次。

变量声明实例:

wire    a, b;  

wire    c = 0;

wire    d = 1'b1;

assign  a = c;

声明a, b为线网类型,并将c的值赋给a, 此时a的为0;而且a只有这一次赋值机会。

变量c在声明的时候赋初值为0,此后c就一直保留该值,不能再给c赋值,也不能再次声明。

注意:wire类型的变量不能重复赋值。



  • 桥接




Wire 型变量作为中间变量可以实现桥接的作用。在下面的例子中可以看出,wire型变量起到变量之间值传递的作用。

实例1:

module  wire_bridge

(

input  a,b,ci,

output y,co

);



wire   d, e, f;

  

assign d = a ^ b;

assign e = a & b;

assign f = ci & d;

assign y = d ^ ci;

assign co = e | f;

  

endmodule

wire变量在逻辑电路中的对应关系,简单的说就是起到连线的作用。












在例化模块之间传递变量。

实例2:

module  fadder4

(

input  ci,

input  [3:0] a,

input  [3:0] b,



output [3:0] y,

output co

);



wire  co1,co2,co3;



// 例化 一位全加器,并重复使用4次

fadder1   fadder1_inst1

(

.ci (ci),

.a  (a[0]),

.b  (b[0]),

.y  (y[0]),

.co (co1)

);



fadder1   fadder1_inst2

(

.ci  (co1),

.a   (a[1]),

.b   (b[1]),

.y   (y[1]),

.co  (co2)

);



fadder1   fadder1_inst3

(

.ci  (co2),

.a   (a[2]),

.b   (b[2]),

.y   (y[2]),

.co  (co3)

);



fadder1   fadder1_inst4

(

.ci  (co3),

.a   (a[3]),

.b   (b[3]),

.y   (y[3]),

.co  (co)

);



endmodule

wire型变量只能在并发语句或例化模块中被赋值,如实例1中的 d,e,f和实例2中co1,co2,co3; 但wire型变量可以根据需要在并发语句或顺序语句中赋值给其他变量。

对wire型变量的变量赋值,只能采用并发语句赋值。变量定义时初始化时赋值和例化模块的输出赋值,wire型变量不能在顺序语句中被赋值。

寄存器(reg )类型:

寄存器(reg)是一种具有记忆功能的数据类型。用来表示存储单元,它会保持数据原有的值,直到被改写。一般分为锁存器和触发器两种。但无论哪一种建模,它们都只能在顺序语句中被赋值,而不能在并发语句中赋值。

例:

reg a;reg b;always@(*)begin    a <= 1’b1;    b <= 1’b0;end
而 assign a = 1’b1; 就是错误的;因为a是reg型变量。

与wire类型变量不同的时,在reg型变量声明时可以赋初值,而后续的顺序语句可以对该变量继续赋值,从而修改原值。而wire型变量只有一次赋值机会。

注意:在同一个顺序过程语句中可以对reg型变量多次赋值,后面的赋值会替代前面的赋值,充分利用这一特点,可以是程序更简洁。但不允许在多个顺序过程语句中对同一个reg型变量都赋值。



module reg_assign(    input   clk,    input   a,    input   b,    input   sel,    output  c);reg ma;//顺序过程语句1always @(posedge clk)begin    if(sel)        ma <= a;end//顺序过程语句2always @(posedge clk)begin    if(!sel)        ma <= b;endassign c = ma;endmodule
上面的例子红色部分是有问题的,虽然reg 型变量允许被多次赋值,但不能在不同的顺序过程中多次赋值。上面的代码可以修改如下:

module reg_assign

(

input  clk,



input  a,

input  b,



input  sel,

output c

);



reg    ma;



//顺序过程语句1

always @(posedge clk)

begin

if(sel)

ma <= a;

else

ma <= b;

end



assign c = ma;



endmodule

wire型变量与reg型变量都可以使用向量(vector)进行声明;

如 : wire [3:0] a, b;

reg [3:0] c, d;

向量的运算遵循运算符的规则,细节参见verilog 运算符。




回帖(1)

Mao Afeng

2021-9-23 09:54:12
入门基础知识,好好好
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