用户定义原语UDP
1.UDP的定义
UDP说明定义如下：
primitive UDP_name (OutputName,List_of_inputs)
Output_declaration
List_of_input_declarations
[Reg_declaration]
[Initial_statement]
table
list_of_tabel_entries
endtable
endprimitive
UDP的定义不依赖于模块定义，因此出现在模块定义以外，也可以在单独的文本文件中定义UDP。
UDP只能有一个输出和一个或多个输入。第一个端口必须是输出端口。输出可以取值0、1、x。输入中出现值z以x处理。
UDP可以描述两类行为：组合电路、时序电路(边沿触发和电平触发)
2.组合电路UDP
在组合电路UDP中，表规定了不同的输入组合和相对应的输出值。没有指定的任意组合输出为x。
例如：
primitive MUX2_1 (Z,Hab,Bay,Sel);
output Z;
input Hab,Bay,Sel;
table
0 ? 1:0;
1 ? 1:1;
? 0 0:0;
? 1 0:1;
0 0 x:0;
1 1 x:1;
endtable
endprimitive
字符？代表不必关心相应变量的具体值，即它可以是0、1或x。输入端口的次序必须与表中各项的次序匹配。
使用2-1多路选择器原语组成的4-1多路选择器：
module MUX4_1(Z,A,B,C,D,Sel);
input A,B,C,D;
input [2:1] Sel;
output Z;
parameter tRISE = 2, tFALL = 3;
MUX2_1 #(tRISE,tFALL)
(TL,A,B,Sel[1]),
(TP,C,D,Sel[1]),
(Z,TL,TP,Sel[2]);
endmodule
在UDP实例中，总共可以指定2个时延，这是由于UDP的输出可以取值0、1或x。
3.时序电路UDP
在时序电路UDP中，使用1位寄存器描述内部状态。该寄存器的值是时序电路UDP的输出值。
共有两种不同类型的时序电路UDP：一种模拟电平触发行为，另一种模拟边沿触发行为。
时序电路UDP使用寄存器当前值和输入值界定寄存器的下一状态。
初始化状态寄存器:：时序电路UDP的状态初始化可以使用带有一个过程赋值语句的初始化语句实现。
initial reg_name = 0,1,or x;初始化语句在UDP定义中出现。
电平触发的时序电路UDP
例如D锁存器建模的电平触发的时序电路UDP示例。只有时钟为低电平0，数据就从输入传递到输出，否则输出值被锁存。
primitive Latch(Q,Clk,D);
output Q;
reg Q;
input Clk,D;
table
// Clk D Q(State) Q(next)
0 1 :? : 1;
0 0 :? : 0;
0 ? :? : -;
endtable
endprimitive
"-"字符表示值“无变化”
边沿触发的时序电路UDP
例如用边沿触发时序电路UDP为D边沿触发触发器建模。初始化语句用于初始化触发器的状态。
primitive D_Edge_FF(Q, Clk, Data);
output Q;
reg Q;
input Data,Clk;
initial Q = 0;
table
// Clk Data Q(State) Q(next)
(01) 0 : ? : 0;
(01) 1 : ? : 1;
(0x) 1 : 1 : 1;
(0x) 0 : 0 : 0;
(?0) ? : ? : -; //时钟负边沿
? (??) : ? : -; //稳定时钟上数据不变
endtable
endprimitive
例如对D_Edge_FF的使用
module Reg4(Clk,Din,Dout);
input Clk;
input [0:3] Din;
output [0:3] Dout;
D_Edge_FF
DLAB0(Dout[0],Clk,Din[0]),
DLAB1(Dout[1],Clk,Din[1]),
DLAB2(Dout[2],Clk,Din[2]),
DLAB3(Dout[3],Clk,Din[3]),
endmodule
边沿触发和电平触发的混合行为
在同一个表中能够混合电平触发和边沿触发项。在这种情况下，边沿变化在电平触发之前处理，即电平触发项覆盖边沿触发项。
带异步清空的D触发器的UDP描述：
primitive D_Async_FF(Q,Clk,Clr,Data);
output Q;
reg Q;
input Clr,Data,Clk;
table
// Clk Clr Data Q(state) Q(next)
(01) 0 0 : ? : 0;
(01) 0 1 : ? : 1;
(0x) 0 1 : 1 : 1;
(0x) 0 0 : 0 : 0;
(?0) 0 ? : ? : -;
(??) 1 ? : ? : 0;
? 1 ? : ? : 0;
endtable
endprimitive
所有能够用于UDP原语中表项的可能值
