Verilog学习笔记（01）

Posted 2022-12-12 高山流水123a s d

文章目录

• • 1.1 什么是Verilog HDL？
  • 1.2模块
  • 1.3门级建模
  • 1.4开关级建模

参考：Verilog数字VLSI设计教程
硬件描述语言Verilog
Verilog HDL数字设计与综合
Verilog HDL 数字集成电路高级程序设计

1.1 什么是Verilog HDL？

Verilog是一种硬件描述语言，可通过对数字电路和系统的语言描述，对数字电路进行设计和验证。其主要作用是：数字集成电路设计者可以通过HDL，根据电路结构化特点，采用层次化的设计结构，将逻辑功能用电路的方式实现。
目前，Verilog HDL和VHDL是主要的两种HDL。
Verilog的限制是只能描述数字系统，而无法描述模拟系统
Verilog HDL相比于C语言具有以下特点：
并发性
结构化
过程化语句
时序

1.2模块

模块是Verilog HDL设计的基本单元结构
下图是Verilog模块的基本组成：

Verilog一共有三种建模方式：
（1）数据流建模
（2）行为级建模
（3）结构化建模
根据所调用子模块的不同抽象级别，可以将模块的结构描述方式分成三类：
（1）模块级建模
（2）门级建模
（3）开关级建模
模块调用方式：

模块名<参数值列表>实例名（端口名列表）;

举个例子：
功能模块

module and_2(a,b,c);
	input a,b;
	output c;
	assign c=a&b;
endmodule

模块调用：

module logic(in1,in2,q);
	input in1,in2;
	output 1;
	and_2 U1(in1,in2,q);
endmodule

如果在同一个模块在当前模块被调用多次时，可以用如下方式表达：
模块重复调用

模块名<参数值列表>实例名（端口名列表）,
	 <参数值列表>实例名（端口名列表）,
	 ......
	 <参数值列表>实例名（端口名列表）;

注意：只用最后的末尾为；其余皆为，
模块阵列调用

模块名<实例名>[阵列左边界:阵列右边界]（端口名列表）;

举个例子：

module AND(ina,inb,andout);
	input ina,inb;
	output andout;
	assign andout=ina&inb;
endmodule

module array1(out,a,b);
	input [3:0] a,b;
	output [3:0] out;
	wire [3:0] out;
	AND U1(out[3],a[3],b[3]),
		U2(out[2],a[2],b[2]),
		U3(out[1],a[1],b[1]),
		U4(out[0],a[0],b[0]);
endmodule

module array2(out,a,b);
	input [3:0] a,b;
	output [3:0] out;
	wire [3:0] out;
	AND AND_ARREY [3:0] (out,a,b);
endmodule

模块端口对应方式
1.端口位置对应方式

模块名 <参数值列表>实例名(<信号1>,<信号2>,<信号3>,......<信号n>);

2.端口名称对应方式

模块名 <参数值列表>实例名(.端口名1(<信号1>),
						.端口名2(<信号2>),
						.端口名3(<信号3>),
						......
						.端口名n(<信号n>)
						);

一般在工程中采用端口名称对应方式的较多，以确保程序的可靠性
3.端口位宽未匹配
（1）未连接端口

模块名 <参数值列表>实例名(<信号1>,<信号2>, ,......<信号n>);

模块名<参数值列表>实例名（端口名列表）,
	 <参数值列表>实例名（ ）,
	 ......
	 <参数值列表>实例名（端口名列表）;

（2）不同的端口位宽（低端位置对齐，右对齐）

1.3门级建模

1.多输入门元件调用

元件名<实例名>(<输出端口>,<输入端口1>,......,<输入端口n>);

2.多输出门元件调用

元件名<实例名>(<输出端口1>,......,<输出端口n>,<输入端口>);

3.三态门元件调用

元件名<实例名>(<输出端口>,<输入端口>,<控制端口>);

1.4开关级建模

1.MOS开关（nmos,pmos,cmos）

nmos/pmos 实例名 (out,data,control);
cmos 实例名 (out,data,ncontrol,pcontrol);

2.双向开关

tran 实例名 (inout1,inout2);
tranif0/tranif1 实例名 (inout1,inout2,control);