Verilog学习笔记(一)wire与reg

Verilog基本语法学习笔记

两个重要的基本类型

类型 说明
wire wire就是数字电路中的信号线
reg reg就是数字电路中的D触发器

从这个地方就可以明显看出两个类型的区别了,这也是为什么有以下的语句


module a_and_b(
    input wire             a,
    input wire             b,
    output wire            c,
    output reg             d
);

assign c = a & b;

always @(posedge clk)
    d <= a & b;

endmodule

上面的模块中,c作为一根输出的线,说白了,就是 a 和 b 这两根线连到了与门的输入端,然后 c 连到了输出端

而在下面的代码中

always @(posedge clk)
    d <= a & b;

d是一个D触发器,clk作为了D触发器的时钟,连接到了d触发器上,a 和 b 连了个与门,然后将与门的输出接到了触发器D的数据输入端上。

从上面,就可以看出,在Verilog中,always中的赋值语句中的被赋值变量(例如 d )只能是reg类型的,因为,它还要接时钟呢(虽然,always也可以综合出组合逻辑,通过一些写法让综合器把触发器给优化掉,但笔者不建议这么写)

激励文件(TestBench)的注意事项

出现这种情况,主要是如何利用Modelsim仿真软件的问题。假设对a_and_b模块进行如下仿真:

module tb_test();

reg clk;
reg rst_n;
reg a,b;

wire cr,dr;

a_and_b ab(
    .clk(clk),
    .rst_n(rst_n),
    .a(a),
    .b(b),
    .c(cr),
    .d(dr)
);

initial begin
    clk =0;
    rst_n =0;
    a ={$random}; // 这一行
    b ={$random}; // 还有这一行,是有问题的
    #20 
    rst_n =1;
end

always #5 clk = ~clk;

always #10 a ={$random};

always #15 b ={$random};

endmodule

就会得到这样的结果:

有问题的时序变化.png

这张图是明显不对的,因为它根本不能反映D触发器的特性,在画红圈的地方,D触发器在时钟上升的时候,应该只能读到这一时刻之前的值,但这张图上,它却跟着组合逻辑一起跳变了

为了让仿真的结果更加正常,可以使用如下方案:

module tb_test();

reg clk;
reg rst_n;
reg a,b;
// 这里的输出,只能是wire
wire cr,dr;
wire[7:0] numr;

a_and_b ab(
    .clk(clk),
    .rst_n(rst_n),
    .a(a),
    .b(b),
    .num(numr),
    .c(cr),
    .d(dr)
);

initial begin
    clk =0;
    rst_n <=0;
    a <={$random};
    b <={$random};
    #20 
    rst_n <=1;
end

always #5 clk = ~clk;

always #10 a <={$random}; //这儿改成非阻塞赋值

always #15 b <={$random};

endmodule

两个激励文件的唯一区别是,后者的除了时钟信号意外,其他的所有信号都是阻塞式赋值,这样,在仿真的时候,可以将它们的赋值稍慢时钟一点。这个程序得到的结果是:

没有问题的时序变化.png
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 205,386评论 6 479
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,939评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,851评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,953评论 1 278
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,971评论 5 369
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,784评论 1 283
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,126评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,765评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,148评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,744评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,858评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,479评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,080评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,053评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,278评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,245评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,590评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容

  • 单选 1. 可以出现多个用例测试通过后某个测试点才能覆盖的情况。 A. 正确B. 错误 2. 下边哪些因素不会影响...
    黑心的一涛阅读 20,043评论 1 12
  • 1. 亚稳态 亚稳态是指触发器无法在某个规定的时间段内到达一个可以确认的状态。 发生情况 在跨时钟域传输或者异步信...
    黑心的一涛阅读 2,345评论 0 2
  • by yang 最近准备数字IC岗时复习整理的知识点,参考了比较火的fpga面试题,和一些相关知识。主要是写着自己...
    Yuhan尽量笑不露齿阅读 8,024评论 0 4
  • 致谢:本笔记基于龚黎明的系列讲解视频。 1 Verilog简介(Verilog语法学习者可跳过该节) Verilo...
    shawn233阅读 94,514评论 1 55
  • testbench 1. 激励的产生 对于testbench而言,端口应当和被测试的module一一对应。端口分为...
    Michael_Johnson阅读 2,653评论 0 1