Verilog的語言要素有哪些?
本章介紹Verilog HDL的基本要素,包括標(biāo)識符、注釋、數(shù)值、編譯程序指令、系統(tǒng)任務(wù)和系統(tǒng)函數(shù)。另外,本章還介紹了Verilog硬件描述語言中的兩種數(shù)據(jù)類型。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201808/385258.htm3.1 標(biāo)識符
Verilog HDL中的標(biāo)識符(idenTIfier)可以是任意一組字母、數(shù)字、$符號和_(下劃線)符號的組合,但標(biāo)識符的第一個字符必須是字母或者下劃線。另外,標(biāo)識符是區(qū)分大小寫的。以下是標(biāo)識符的幾個例子:
Count
COUNT //與Count不同。
_R1_D2
R56_68
FIVE$
轉(zhuǎn)義標(biāo)識符(escaped idenTIfier )可以在一條標(biāo)識符中包含任何可打印字符。轉(zhuǎn)義標(biāo)識符以 (反斜線)符號開頭,以空白結(jié)尾(空白可以是一個空格、一個制表字符或換行符)。下面例舉了幾個轉(zhuǎn)義標(biāo)識符:
7400
.*.$
{******}
~Q
OutGate 與OutGate相同。
最后這個例子解釋了在一條轉(zhuǎn)義標(biāo)識符中,反斜線和結(jié)束空格并不是轉(zhuǎn)義標(biāo)識符的一部分。也就是說,標(biāo)識符OutGate 和標(biāo)識符OutGate恒等。
Verilog HDL定義了一系列保留字,叫做關(guān)鍵詞,它僅用于某些上下文中。 附錄A列出了語言中的所有保留字。注意只有小寫的關(guān)鍵詞才是保留字。例如,標(biāo)識符always(這是個關(guān)鍵詞)與標(biāo)識符ALWAYS(非關(guān)鍵詞)是不同的。
另外,轉(zhuǎn)義標(biāo)識符與關(guān)鍵詞并不完全相同。標(biāo)識符iniTIal 與標(biāo)識符iniTIal(這是個關(guān)鍵詞)不同。注意這一約定與那些轉(zhuǎn)義標(biāo)識符不同。
3.2 注釋
在Verilog HDL中有兩種形式的注釋。
/*第一種形式:可以擴(kuò)展至
多行 */
//第二種形式:在本行結(jié)束。
3.3 格式
Verilog HDL區(qū)分大小寫。也就是說大小寫不同的標(biāo)識符是不同的。此外,Verilog HDL是自由格式的,即結(jié)構(gòu)可以跨越多行編寫,也可以在一行內(nèi)編寫。白空(新行、制表符和空格)沒有特殊意義。下面通過實例解釋說明。
initial begin Top = 3' b001; #2 Top = 3' b011; end
和下面的指令一樣:
initial
begin
Top = 3' b001;
#2 Top = 3' b011;
end
3.4 系統(tǒng)任務(wù)和函數(shù)
以$字符開始的標(biāo)識符表示系統(tǒng)任務(wù)或系統(tǒng)函數(shù)。任務(wù)提供了一種封裝行為的機(jī)制。這種機(jī)制可在設(shè)計的不同部分被調(diào)用。任務(wù)可以返回0個或多個值。函數(shù)除只能返回一個值以外與任務(wù)相同。此外,函數(shù)在0時刻執(zhí)行,即不允許延遲,而任務(wù)可以帶有延遲。
$display (Hi, you have reached LT today);
/* $display 系統(tǒng)任務(wù)在新的一行中顯示。*/
$time
//該系統(tǒng)任務(wù)返回當(dāng)前的模擬時間。
系統(tǒng)任務(wù)和系統(tǒng)函數(shù)在第10章中詳細(xì)講解。
3.5 編譯指令
以`(反引號)開始的某些標(biāo)識符是編譯器指令。在Verilog 語言編譯時,特定的編譯器指令在整個編譯過程中有效(編譯過程可跨越多個文件),直到遇到其它的不同編譯程序指令。完整的標(biāo)準(zhǔn)編譯器指令如下:
* `define, `undef
* `ifdef, `else, `endif
* `default_nettype
* `include
* `resetall
* `timescale
* `unconnected_drive, `nounconnected_drive
* `celldefine, `endcelldefine
3.5.1 `define 和`undef
`define指令用于文本替換,它很像C語言中的#define 指令,如:
`define MAX_BUS_SIZE 32
. . .
reg [ `MAX_BUS_SIZE - 1:0 ] AddReg;
一旦`define 指令被編譯,其在整個編譯過程中都有效。例如,通過另一個文件中的`define指令,MAX_BUS_SIZE 能被多個文件使用。
`undef 指令取消前面定義的宏。例如:
`define WORD 16 //建立一個文本宏替代。
. . .
wire [ `WORD : 1] Bus;
. . .
`undef WORD
// 在`undef編譯指令后, WORD的宏定義不再有效.
3.5.2 `ifdef、`else 和`endif
這些編譯指令用于條件編譯,如下所示:
`ifdef WINDOWS
parameter WORD_SIZE = 16
`else
parameter WORD_SIZE = 32
`endif
在編譯過程中,如果已定義了名字為WINDOWS的文本宏,就選擇第一種參數(shù)聲明,否則選擇第二種參數(shù)說明。
`else 程序指令對于`ifdef 指令是可選的。
3.5.3 `default_nettype
該指令用于為隱式線網(wǎng)指定線網(wǎng)類型。也就是將那些沒有被說明的連線定義線網(wǎng)類型。
`default_nettype wand
該實例定義的缺省的線網(wǎng)為線與類型。因此,如果在此指令后面的任何模塊中沒有說明的連線,那么該線網(wǎng)被假定為線與類型。
3.5.4 `include
`include 編譯器指令用于嵌入內(nèi)嵌文件的內(nèi)容。文件既可以用相對路徑名定義,也可以用全路徑名定義, 例如:
`include . . / . . /primitives.v
編譯時,這一行由文件“../../primitives.v” 的內(nèi)容替代。
3.5.5 `resetall
該編譯器指令將所有的編譯指令重新設(shè)置為缺省值。
`resetall
例如,該指令使得缺省連線類型為線網(wǎng)類型。
3.5.6 `timescale
在Verilog HDL 模型中,所有時延都用單位時間表述。使用`timescale編譯器指令將時間單位與實際時間相關(guān)聯(lián)。該指令用于定義時延的單位和時延精度。`timescale編譯器指令格式為:
`timescale time_unit / time_precision
time_unit 和time_precision 由值1、10、和100以及單位s、ms、us、ns、ps和fs組成。例如:
`timescale 1ns/100ps
表示時延單位為1ns, 時延精度為100ps。`timescale 編譯器指令在模塊說明外部出現(xiàn), 并且影響后面所有的時延值。例如:
`timescale 1ns/ 100ps
module AndFunc (Z, A, B);
output Z;
input A, B;
and # (5.22, 6.17 ) Al (Z, A, B);
//規(guī)定了上升及下降時延值。
endmodule
編譯器指令定義時延以ns為單位,并且時延精度為1/10 ns(100 ps)。因此,時延值5.22對應(yīng)5.2 ns, 時延6.17對應(yīng)6.2 ns。如果用如下的`timescale程序指令代替上例中的編譯器指令,
評論