Verilog HDL是一種用于數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的語(yǔ)言。用Verilog HDL描述的電路設(shè)計(jì)就是該電路的Verilog HDL模型。Verilog HDL既是一種行為描述的語(yǔ)言也是一種結(jié)構(gòu)描述的語(yǔ)言。這也就是說,既可以用電路的功能描述也可以用元器件和它們之間的連接來(lái)建立所設(shè)計(jì)電路的Verilog HDL模型。Verilog模型可以是實(shí)際電路的不同級(jí)別的抽象。這些抽象的級(jí)別和它們對(duì)應(yīng)的模型類型共有以下五種: 系統(tǒng)級(jí)(system):用高級(jí)語(yǔ)言結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模塊的外部性能的模型。 算法級(jí)(algorithm):用高級(jí)語(yǔ)言結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)算法的模型。 RTL級(jí)(Register Transfer Level):描述數(shù)據(jù)在寄存器之間流動(dòng)和如何處理這些數(shù)據(jù)的模型。 門級(jí)(gate-level):描述邏輯門以及邏輯門之間的連接的模型。 開關(guān)級(jí)(switch-level): 描述器件中三極管和儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)以及它們之間連接的模型。 一個(gè)復(fù)雜電路系統(tǒng)的完整Verilog HDL模型是由若干個(gè)Verilog HDL模塊構(gòu)成的,每一個(gè)模塊又可以由若干個(gè)子模塊構(gòu)成。其中有些模塊需要綜合成具體電路,而有些模塊只是與用戶所設(shè)計(jì)的模塊交互的現(xiàn)存電路或激勵(lì)信號(hào)源。利用Verilog HDL語(yǔ)言結(jié)構(gòu)所提供的這種功能就可以構(gòu)造一個(gè)模塊間的清晰層次結(jié)構(gòu)來(lái)描述極其復(fù)雜的大型設(shè)計(jì),并對(duì)所作設(shè)計(jì)的邏輯電路進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證。 Verilog HDL行為描述語(yǔ)言作為一種結(jié)構(gòu)化和過程性的語(yǔ)言,其語(yǔ)法結(jié)構(gòu)非常適合于算法級(jí)和RTL級(jí)的模型設(shè)計(jì)。這種行為描述語(yǔ)言具有以下功能: 可描述順序執(zhí)行或并行執(zhí)行的程序結(jié)構(gòu)。 用延遲表達(dá)式或事件表達(dá)式來(lái)明確地控制過程的啟動(dòng)時(shí)間。 通過命名的事件來(lái)觸發(fā)其它過程里的激活行為或停止行為。 提供了條件、if-else、case、循環(huán)程序結(jié)構(gòu)。 提供了可帶參數(shù)且非零延續(xù)時(shí)間的任務(wù)(task)程序結(jié)構(gòu)。 提供了可定義新的操作符的函數(shù)結(jié)構(gòu)(function)。 提供了用于建立表達(dá)式的算術(shù)運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符。 Verilog HDL語(yǔ)言作為一種結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言也非常適合于門級(jí)和開關(guān)級(jí)的模型設(shè)計(jì)。因其結(jié)構(gòu)化的特點(diǎn)又使它具有以下功能: 提供了完整的一套組合型原語(yǔ)(primitive); 提供了雙向通路和電阻器件的原語(yǔ); 可建立MOS器件的電荷分享和電荷衰減動(dòng)態(tài)模型。 Verilog HDL的構(gòu)造性語(yǔ)句可以精確地建立信號(hào)的模型。這是因?yàn)樵?/font>Verilog HDL中,提供了延遲和輸出強(qiáng)度的原語(yǔ)來(lái)建立精確程度很高的信號(hào)模型。信號(hào)值可以有不同的的強(qiáng)度,可以通過設(shè)定寬范圍的模糊值來(lái)降低不確定條件的影響。 Verilog HDL作為一種高級(jí)的硬件描述編程語(yǔ)言,有著類似C語(yǔ)言的風(fēng)格。其中有許多語(yǔ)句如:if語(yǔ)句、case語(yǔ)句等和C語(yǔ)言中的對(duì)應(yīng)語(yǔ)句十分相似。如果讀者已經(jīng)掌握C語(yǔ)言編程的基礎(chǔ),那么學(xué)習(xí)Verilog HDL并不困難,我們只要對(duì)Verilog HDL某些語(yǔ)句的特殊方面著重理解,并加強(qiáng)上機(jī)練習(xí)就能很好地掌握它,利用它的強(qiáng)大功能來(lái)設(shè)計(jì)復(fù)雜的數(shù)字邏輯電路。下面我們將對(duì)Verilog HDL中的基本語(yǔ)法逐一加以介紹。
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