我們接著上篇文章繼續(xù)學(xué)習(xí),,上次提到了兩種賦值語句,,讓我們接著往下學(xué),。
1,、塊語句
塊語句包括兩種,,一個(gè)是順序塊,,一個(gè)是并行塊,。
(1)順序快
順序快就好比C語言里的大括號(hào)“{ }”,在Verilog語法中,,用begin…end代替,。這里只需要知道,在begin…end中間的語句是順序執(zhí)行的就行了,。
(2)并行塊
并行塊可以算是一個(gè)新的知識(shí)點(diǎn),,與順序塊最大的不同就是并行塊中的語句是同時(shí)開始執(zhí)行的,,要想控制語句的先后順序,,可以加延時(shí)語句控制。這種并行塊是用fork…join語句描述,。
2,、條件語句
條件語句這里不說,和C語言一樣。就說一點(diǎn)主意事項(xiàng),。
在使用條件語句時(shí),,要注意語句的嚴(yán)整與封閉性。和C語言不同,,舉個(gè)例子
always @(al or d)
begin
if(al==1) q=d;
end
這個(gè)例子是說,,當(dāng)al上升沿到來時(shí),d的值賦給q,,那么當(dāng)al=0時(shí)又是什么情況呢,,事實(shí)上,在always塊中,,如果沒有給變量賦值,,這個(gè)變量就會(huì)保持原值,也就是生成了一個(gè)鎖存器,。為了避免這種情況的發(fā)生,,我們一般這樣寫
always @(al or d)
begin
if(al==1) q=d;
else q=0;
end
同樣在case語句中也要加上default語句避免鎖存器的生成,這樣可以使設(shè)計(jì)者更加明確的設(shè)計(jì)目標(biāo),,也提高了程序的可讀性,。
3、case語句
case語句要注意幾點(diǎn),只挑幾點(diǎn)重要的,,其他的不說了
(1)case語句分項(xiàng)后的表達(dá)式的值必須相同,,否則就會(huì)出現(xiàn)問題,例如上面圖片上的result,。
(2)與C語言不同,,與某一項(xiàng)case語句匹配后,就會(huì)跳出case語句,,這里沒有break語句,。
(3)case語句的所有表達(dá)式位寬必須相等,例如上圖都是16位整型,,如果不加以說明,,系統(tǒng)會(huì)以默認(rèn)值32位控制表達(dá)式位寬。
下面是case,,casez,,case語句的真值表
這個(gè)表其實(shí)還是很好記的
case語句,只有匹配才出“1”
casez語句除了匹配出“1”之外,,另外只要遇到“z”就出“1”
case語句除了匹配出“1”之外,,另外只要遇到“z”或“x”就出“1”
上圖就用到了casez語句來處理不必要考慮的值,這樣就可以靈活的設(shè)置對(duì)信號(hào)的默寫位進(jìn)行比較,。
下面寫了一個(gè)小例子來練習(xí)一下
使用case語句實(shí)現(xiàn)一個(gè)四選一多路選擇器
module xiaomo(a1,a2,a3,a4,out,s1,s2);
input a1,a2,a3,a4;
input s1,s2;
reg out; //把輸出變量聲明為寄存器類型
always @(s1 or s2 or a1 or a2 or a3 or a4 or out) //任何信號(hào)的變化都會(huì)引起輸出變量的重新計(jì)算
begin
case ({s1,s2}) //位拼接運(yùn)算
2'b00: out=a1;
2'b01: out=a2;
2'b10: out=a3;
2'b11: out=a4;
default: out=1'bx; //保持語句的嚴(yán)整性
endcase
end
endmodule
4,、循環(huán)語句
Verilog語法**有4中循環(huán)語句,,這里只簡單說一下C語言里沒有的兩種
(1) forever語句
連續(xù)執(zhí)行語句,這種語句主要用在產(chǎn)生周期性的波形,,用來做仿真信號(hào),。個(gè)人理解和always語句差不多的功能,但是,,forever語句只能用在initial塊中,。
(2)repeat 語句后面接常量表達(dá)式,可以指定循環(huán)次數(shù),,例如;
repeat (8)
begin
…
end
表示循環(huán)8次相應(yīng)語句,。
5、順序塊和并行塊
所謂順序塊就是前面說的begin…end,,他的作用就是把多條語句組合到一起執(zhí)行,,在順序塊里面,語句是一條一條順序執(zhí)行的,,如果遇到#10延遲語句,,延遲也是相對(duì)于上一條語句的延遲,這一點(diǎn)比較重要,。
相對(duì)于順序塊的就是并行塊,,用fork…end語句表示,并行塊里的語句是同時(shí)執(zhí)行的,。
順序塊和并行塊可以嵌套使用,。
如果在begin或者fork語句后面加上名字,這個(gè)塊語句就成了命名塊,,例如
begin :xiaomo
……
end
命名塊有什么好處呢?有了命名塊,,我們就可以用verilog提供的disable語句來隨時(shí)終止命名塊,例如disable xiaomo;這樣,,當(dāng)程序運(yùn)行到此時(shí),,就會(huì)禁用命名塊,就會(huì)直接跳出塊語句,,相當(dāng)于C語言里面的break語句一樣,,看下面這個(gè)例子:
6、生成塊
生成塊語句可以動(dòng)態(tài)的生成Verilog代碼,,這一聲明語句方面了參數(shù)化模塊的生成,。黨對(duì)矢量中的多個(gè)位進(jìn)行重復(fù)操作時(shí),或者進(jìn)行多個(gè)模塊的實(shí)力引用時(shí),,或者在根據(jù)參數(shù)的定義來確定程序中是否應(yīng)該包括末端Verilog代碼的時(shí)候,,使用生成語句能夠大大簡化程序的編寫過程。
生成語句可以控制變量的聲明,、任務(wù)或函數(shù)的調(diào)用,,還能對(duì)實(shí)力引用進(jìn)行全面的控制,。編寫代碼時(shí)必須在模塊中說明生成塊的實(shí)例范圍,,關(guān)鍵字 generate…endgenerate用來指定該范圍,。
Verilog中有三種生成語句的方法,分別是循環(huán)生成,,條件生成和case生成,。
(1)循環(huán)生成
注:genvar 是關(guān)鍵詞,用于生成生成變量,,生成變量只存在于生成塊中,,在確立后的方針代碼中,生成變量是不存在的,。
xor_loop是賦予生成語句的名字,,目的在于溝通它對(duì)循環(huán)生成語句之中的變量進(jìn)行層次化引用。因此循環(huán)生成語句中的各個(gè)異或門的相對(duì)層次為:xor_loop[0].gl,xor_loop[1].gl…,,xor_loop[31] 這句話什么意思啊
這個(gè)例子中的 xor gl (out [ j ] , i0 [ j ], i1 [ j ] );什么意思??求大神指點(diǎn)
當(dāng)然這個(gè)異或門還可用always塊實(shí)現(xiàn)
生成塊程序
generate
for (j=0;j
begin :xiaomo
always @(i0[ j ] or i1[ j ]) out [ j ]=i0[ j ]^i1[ j ];
end
endgenerate
(2)條件生成
下面是一段生成語句
(3)case生成
下面是一個(gè)例子使用case語句生成N位的加法器
說實(shí)話上面這些東西我自己也是看的模模糊糊,,好多地方不懂,只能先截個(gè)圖放這兒了,。唉...基礎(chǔ)還是不行啊...
7,、結(jié)構(gòu)語句
(1)initial語句比較簡單,這里就不多說了,。
(2)always語句
always語句在仿真過程中是不斷活動(dòng)的,,always語句后面的語句是否執(zhí)行,這要看always語句是否滿足觸發(fā)條件,。因此,,always語句只有和時(shí)序控制語句結(jié)合才能使用,否則就會(huì)被死鎖,。例如:always areg=~areg;
這個(gè)always語句生成一個(gè)0延遲的無限跳變過程這時(shí)會(huì)發(fā)生死鎖,。但是一旦加上時(shí)序控制,這條語句就不一樣了,,例如:
always #10 areg=~areg;
這樣的語句就描述的一個(gè)周期為20毫秒的跳變信號(hào),。所以我們常用這種方法來描述時(shí)鐘信號(hào),并作為激勵(lì)信號(hào)來測試硬件電路,。
看下面這個(gè)例子
reg [7:0] counter;
reg tick;
always @(posedge areg)
begin
tick=~tick;
counter=counter+1;
end
這個(gè)例子就是說每當(dāng)信號(hào)areg上升沿到來時(shí),,信號(hào)tick取反,計(jì)數(shù)器counter加一,,這種時(shí)間控制是always語句最常用的,。
always語句的時(shí)間控制模板
如果組合邏輯塊語句的輸入變量過多容易漏掉,例如:
always @(a or b or c or d or e)
這樣的情況下可以用always@ (*)語句來代替,,*號(hào)自動(dòng)將所有輸入變量默認(rèn)為敏感信號(hào),。
上面所討論的都是等待信號(hào)的值發(fā)生變化或者觸發(fā)時(shí)才執(zhí)行相應(yīng)語句,,我們也可以用wait語句來用電平敏感來控制。例如
always
wait (count_enable) #20 count=count+1;
意思就是說,,當(dāng)count-enable的值為1時(shí),,程序延遲20毫秒后計(jì)數(shù)。
8,、任務(wù)與函數(shù)
書上寫了關(guān)于任務(wù)與函數(shù)的區(qū)別,,寫了好多,我覺得區(qū)別這兩個(gè)概念主要看一點(diǎn)就夠了,,就是看有沒有返回值,,函數(shù)有,任務(wù)沒有,。舉個(gè)例子
switch_bytes (old_bytes,new_bytes);這是個(gè)任務(wù),,沒有返回值,功能是把新舊兩個(gè)字節(jié)互換位置,。
new_bytes=switch_bytes(old_bytes);這是個(gè)函數(shù),,功能是把舊字節(jié)轉(zhuǎn)換后賦值給新字節(jié)。有返回值,。
下面寫一個(gè)交通信號(hào)燈的程序來學(xué)習(xí)一下任務(wù)這個(gè)概念
moudle xiaomo_traffic;
reg clock,red,green,amber;
//定義時(shí)鐘,,紅燈,黃燈,,綠燈
parameter on=1,off=0,red_tics=350.amber_tics=30,green_ics=200;
//定義紅燈等待350個(gè)時(shí)鐘,,黃燈等待30個(gè)時(shí)鐘,綠燈等待200個(gè)時(shí)鐘
initial red=0;
initial green=0;
initial amber=0;
//初始化,,這里用initial語句保證三條語句同時(shí)執(zhí)行
always
begin
red=on; //紅燈亮
light (red,red_tics); //這里用到任務(wù),,功能是等待350個(gè)時(shí)鐘的時(shí)間,聲明看下面程序
amber=on; //黃燈亮
light (amber,amber_tics); //等待30個(gè)時(shí)鐘
green=on; //綠燈亮
light (green,green_tics); //等待200個(gè)時(shí)鐘
end
task:light; //命名任務(wù)
output color;
input [31:0] tics;
//注意這里的兩個(gè)變量要與上面的一一對(duì)應(yīng),,也就是說上面的light(red,red_tics);中的red對(duì)應(yīng)color,,red_tics對(duì)應(yīng)tics
begin
repeat(tics); //重復(fù)執(zhí)行tics次下面的語句
@(posedge clock); //等待上升沿,因?yàn)檫@里的tics對(duì)應(yīng)上面的red_tics幾個(gè),,所以這里要等待相應(yīng)個(gè)上升沿
color=off; //等到相應(yīng)個(gè)上升沿結(jié)束時(shí),,相應(yīng)顏色的燈關(guān)閉
end
endtask
//下面就是寫時(shí)鐘函數(shù)了,用always塊
always
begin
#100 clock=0;
#100 clock=1; //每100毫秒產(chǎn)生一次跳變
end
endmoudle
注意:這個(gè)程序要找對(duì)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,,例如脈沖模塊里的clock對(duì)應(yīng)posedge clock中的clock,,程序行與行之間是有聯(lián)系的,不能隨便聲明