Verilog初级教程(8)Verilog中的assign语句

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Verilog初级教程(8)Verilog中的assign语句

2023-08-18 06:49| 来源: 网络整理| 查看: 265

博文目录 写在前面正文赋值语法reg类型变量赋值隐性连续赋值组合逻辑设计举例说明 参考资料交个朋友

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正文

wire类型的信号需要连续赋值。例如,考虑一根电线用于连接面包板上的元件。只要将+5V电池施加在电线的一端,连接在电线另一端的元件就会得到所需的电压。

面包板连线

在Verilog中,这个概念是通过赋值语句(assign)来实现的,在赋值语句中,任何线或其他类似线的数据类型都可以用一个值来连续驱动,这个值可以是常数,也可以是一组信号组成的表达式。

赋值语法

赋值语法以关键字assign开头,后面是信号名,可以是单个信号,也可以是不同信号网的连接。驱动强度和延迟是可选的,主要用于数据流建模,而不是综合到实际硬件中。右侧的表达式或信号被分配给左侧的网或网的表达式。

语法结构如下:

assign = [drive_strength] [delay]

延迟值对于指定门的延迟很有用,并用于模拟实际硬件中的时序行为,因为该值决定了何时应该用评估值分配网。

使用 assign 语句时, 需要遵循一些规则:

LHS(左值) 应该始终是wire类型的标量或向量网络, 或者标量或矢量网络的串联, 而绝对不能是reg类型的标量或矢量寄存器。RHS 可以包含标量或向量寄存器以及函数调用。只要 RHS 上的任何操作数的值发生变化, LHS 就会使用新值进行更新。assign 语句也称为连续赋值, 并且始终处于活动状态

例如:

assign使用示例 综合后的RTL图:

综合后的RTL原理图

reg类型变量赋值

reg类型的变量不能使用assign进行连续赋值,这是因为reg类型的变量可以存储数据,并且不需要连续驱动。我们只能在initial以及always块内对reg类型变量进行赋值。

隐性连续赋值

当使用assign给wire类型的网络赋值时,称为显示连续赋值,如果在定义的时候就对其连续赋值,称为隐形连续赋值。

wire [1:0] a; assign a = x & y; // Explicit assignment wire [1:0] a = x & y; // Implicit assignment

隐形连续赋值在Verilog中是被允许的。

组合逻辑设计

assign语句常用于组合逻辑设计,如下的电路图:

组合逻辑 使用Verilog描述为:

// This module takes four inputs and performs a boolean // operation and assigns output to o. The combinational // logic is realized using assign statement. module combo ( input a, b, c, d, output o); assign o = ~((a & b) | c ^ d); endmodule

其RTL硬件原理图为:

RTL原理图

行为仿真:

仿真波形

举例说明

半加器设计

Verilog描述为:

module ha ( input a, b, output sum, cout); assign sum = a ^ b; assign cout = a & b; endmodule

对应的RTL原理图为: 半加器的RTL原理图

tb文件:

module tb; // Declare testbench variables reg a, b; wire sum, cout; integer i; // Instantiate the design and connect design inputs/outputs with ha u0 ( .a(a), .b(b), .sum(sum), .cout(cout)); initial begin // At the beginning of time, initialize all inputs of the design // to a known value, in this case we have chosen it to be 0. a


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