【芯片设计- RTL 数字逻辑设计入门 4 -- verilog 组合逻辑和时序逻辑】

本文主要是介绍【芯片设计- RTL 数字逻辑设计入门 4 -- verilog 组合逻辑和时序逻辑】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

组合逻辑

这种条件信号变化结果立即变化的 always 语句被称为“组合逻辑” 。

always @(posedge clk)beginif(sel==0)c <= a + b;elsec <= a + d;
end

时序逻辑

这种信号边沿触发， 即信号上升沿或者下降沿才变化的 always， 被称为“时序逻辑” ， 此时信号 clk 是时钟。

always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(rst_n==1'b0)beginc <= 0;endelse if(sel==0)c <= a + b;elsec <= a + d;
end

需要说明的是， 多条 assign 连续赋值语句之间互相独立、 并行执行。

可综合设计

综合就是把编写的 rtl 代码转换成对应的实际电路。 比如编写代码 assign a=b&c； EDA 综合工
具就会去元件库里调用一个二输入与门， 将输入端分别接上 b 和 c， 输出端接上 a。

不可综合， 是指找不到对应的 “门” 器件来实现相应的代码。 比如“#100” 之类的延时功能，
简单的门器件是无法实现延时 100 个单元的， 还有打印语句等， 也是门器件无法实现的。 在设计的时候要确保所写的代码是可以综合的。

下面表格中列出了不可综合或者不推荐使用的代码。

代码	要求
initial	严禁在设计中使用， 只能在测试文件中使用。
task/function	不推荐在设计中使用， 在测试文件中可用。
for	在设计中、 测试文件中均可以使用。 但在设计中多数会将其用错，所以建议在初期设计时不使用， 熟练后按规范使用
while/repeat/forever	严禁在设计中使用， 只能在测试文件中使用
integer	不推荐在设计中使用
三态门	内部模块不能有三态接口， 三态门只有顶层文件才使用。 三态门目的是为了节省管脚， FPGA 内部完全没有必要使用。
casex/casez	设计代码内部不能有 X 态和 Z 态， 因此 casez、 casex 设计时不使用。
force/wait/fork	严禁在设计中使用， 只能在测试文件中使用
#n	严禁在设计中使用， 只能在测试文件中使用

推荐使用的代码及其说明

代码	备注
reg/wire	设计中所有的信号类型定义， 只有 reg 和 wire 两种
parameter	设计代码中所有的位宽、 长度、 状态机命名等， 建议都用参数表示， 阅读方便并且修改容易。
assign/always	程序块主要部分， 至简设计法对 always 使用有严格规范。
if else 和 case	always 里面的语句， 使用 if else 和 case 两种方法用来作选择判断， 可以完成全部设计。
算术运算符	除法和求余运算的电路面积一般比较大， 不建议直接使用除法和求余。
赋值运算符(=， <=)	时序逻辑用“<=” ， 组合逻辑用“=” ； 其他情况不存在。

模块结构

Verilog 的基本设计单元是“模块”。模块有五个主要部分： 端口定义、 参数定义（可选） 、 I/O 说明、 内部信号声明、 功能定义。

• 端口定义：

module module_name(clk , 		 //端口 1， 时钟rst_n ,		 //端口 2， 复位dout 		 //其他信号,如 dout
);

• 参数定义

parameter DATA_W = 8;

• I/O 说明

input clk ; 								//输入信号定义
input rst_n ;	 							//输入信号定义
output[DATA_W-1:0] dout; 					//输出信号定义

• 信号说明

reg [DATA_W-1:0] dout; 						//信号类型
(reg、 wire)定义 reg signal1;				//信号类型

缩写命令

在 ~/.vimrc 中可以配置map 映射来完成代码快速生成，如下：

• Shixu

always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(rst_n==1'b0)beginendelse beginend
end

• Shixu2

always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(rst_n==1'b0)beginendelse if() beginendelse if() beginend
end

• Zuhe

always @(*)begin
end

• Zuhe2

always @(*)beginif()beginendelse beginend
end

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