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Verilog 基础知识_verilog 二进制数表示

作者：Guff_9hys | 2024-07-03 20:48:56

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verilog 二进制数表示

Verilog 的逻辑值

逻辑 0 ：表示低电平，也就是对应我们电路的 GND ；

逻辑 1 ：表示高电平，也就是对应我们电路的 VCC ；

逻辑 X ：表示未知，有可能是高电平，也有可能是低电平；

逻辑 Z ：表示高阻态，外部没有激励信号是一个悬空状态。

Verilog 的标识符

定义

标识符 (identifier ）用于定义模块名、端口名和信号名等。 Verilog 的标识符可以是任意一组字母、数字、$和_( 下划线 ) 符号的组合，但标识符的第一个字符必须是字母或者下划线。另外，标识符是区分大小写的。

以下是标识符的几个例子：

Count

COUNT // 与 Count 不同。

R56_68

FIVE$

虽然标识符写法很多，但是要简洁、清晰、易懂，推荐写法如下：

count

fifo_wr

不建议大小写混合使用，普通内部信号建议全部小写，参数定义建议大写，另外信号命名最好体现信号的含义。

规范建议

以下是一些书写规范的要求：

1 、用有意义的有效的名字如 sum 、 cpu_addr 等。

2 、用下划线区分词语组合，如 cpu_addr 。

3 、采用一些前缀或后缀，比如：时钟采用 clk 前缀： clk_50m ， clk_cpu ；低电平采用 _n 后缀： enable_n ；

4 、统一缩写，如全局复位信号 rst 。

5 、同一信号在不同层次保持一致性，如同一时钟信号必须在各模块保持一致。

6 、自定义的标识符不能与保留字（关键词）同名。

7 、参数统一采用大写，如定义参数使用 SIZE 。

Verilog 的数字进制格式

Verilog 数字进制格式包括二进制、八进制、十进制和十六进制，一般常用的为二进制、十进制和十六进制。

二进制表示如下： 4’b0101 表示 4 位二进制数字 0101 ；

十进制表示如下： 4’d2 表示 4 位十进制数字 2 （二进制 0010 ）；

十六进制表示如下： 4’ha 表示 4 位十六进制数字 a （二进制 1010 ），十六进制的计数方式为 0 ， 1 ， 2…9， a ， b ， c ， d ， e ， f ，最大计数为 f （ f ：十进制表示为 15 ）。

当代码中没有指定数字的位宽与进制时，默认为 32 位的十进制，比如 100 ，实际上表示的值为 32’d100 。

Verilog 的数据类型

在 Verilog 语法中，主要有三大类数据类型，即寄存器类型、线网类型和参数类型。从名称中，我们可以看出，真正在数字电路中起作用的数据类型应该是寄存器类型和线网类型。

1) 寄存器类型

寄存器类型表示一个抽象的数据存储单元，它只能在 always 语句和 initial 语句中被赋值，并且它的值从一个赋值到另一个赋值过程中被保存下来。如果该过程语句描述的是时序逻辑，即 always 语句带有时钟信号，则该寄存器变量对应为寄存器；如果该过程语句描述的是组合逻辑，即 always 语句不带有时钟信号，则该寄存器变量对应为硬件连线；寄存器类型的缺省值是 x（未知状态）。寄存器数据类型有很多种，如 reg、integer、real 等，其中最常用的就是 reg 类型，它的使用方法如下：


//reg define
reg [31:0] delay_cnt; //延时计数器
reg key_flag ; //按键标志

2) 线网类型

线网表示 Verilog 结构化元件间的物理连线。它的值由驱动元件的值决定，例如连续赋值或门的输出。如果没有驱动元件连接到线网，线网的缺省值为 z（高阻态）。线网类型同寄存器类型一样也是有很多种，如 tri 和 wire 等，其中最常用的就是 wire 类型，它的使用方法如下：


//wire define
wire data_en; //数据使能信号 
wire [7:0] data ; //数据

3) 参数类型

我们再来看下参数类型，参数其实就是一个常量，常被用于定义状态机的状态、数据位宽和延迟大小等，由于它可以在编译时修改参数的值，因此它又常被用于一些参数可调的模块中，使用户在实例化模块时，可以根据需要配置参数。在定义参数时，我们可以一次定义多个参数，参数与参数之间需要用逗号隔开。这里我们需要注意的是参数的定义是局部的，只在当前模块中有效。它的使用方法如下：


//parameter define
parameter DATA_WIDTH = 8; //数据位宽为 8 位

Verilog 的运算符

Verilog 中的运算符按照功能可以为下述类型： 1 、算术运算符、 2 、关系运算符、 3 、逻辑运算符、 4 、条件运算符、 5、位运算符、 6、移位运算符、 7 、拼接运算符。

1) 算术运算符

2) 关系运算符

3) 逻辑运算符

4) 条件运算符

5) 位运算符

6) 移位运算符

7) 拼接运算符

8) 运算符的优先级

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