FPGA Verilog語(yǔ)言中阻塞賦值與非阻塞賦值區(qū)別的個(gè)人看法

       對(duì)于Verilog 初學(xué)者來(lái)說(shuō)，阻塞賦值與非阻塞賦值應(yīng)該要區(qū)別一下子，我估計(jì)對(duì)于這兩種賦值方式的應(yīng)用解說(shuō)，什么時(shí)候該用阻塞賦值，什么時(shí)候該用非阻塞賦值，通常見(jiàn)到的一句話(huà)是，時(shí)序邏輯里面通常用非阻塞賦值，組合邏輯里面通常使用阻塞賦值。但是這必然是含糊不清的，也并不意味著時(shí)序邏輯里面就不可以阻塞賦值了，組合邏輯里面就不可以用非阻塞賦值了。所以我覺(jué)得有必要弄清楚一下阻塞賦值和非阻塞賦值的細(xì)微區(qū)別。

       首先還是回歸下定義，所謂阻塞賦值，例如 a=b; 當(dāng)這個(gè)賦值語(yǔ)句執(zhí)行的時(shí)候是不允許有其它語(yǔ)句執(zhí)行的，這就是阻塞的原因。而非阻塞賦值，例如a<=b;當(dāng)這個(gè)賦值語(yǔ)句執(zhí)行的時(shí)候是不阻礙其它語(yǔ)句執(zhí)行的。對(duì)于FPGA來(lái)講，跟單片機(jī)相比（即使是高速單片機(jī)），它本身的優(yōu)點(diǎn)是語(yǔ)句執(zhí)行的并行性，而單片機(jī)語(yǔ)句執(zhí)行是順序執(zhí)行的。所以如果說(shuō)我們要充分利用好FPGA這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，那么我們應(yīng)該盡量使用非阻塞賦值。

       下面我想從一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)淺析一下兩者的區(qū)別。

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的分頻程序，目的是將clk時(shí)鐘四分頻。Count初始值是0,（個(gè)人經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為的，因?yàn)?font face="Times New Roman">verilog里面似乎沒(méi)法對(duì)變量進(jìn)行初始化），然后第一個(gè)時(shí)鐘的上升沿到來(lái)時(shí)，count自加1后變成了1，if語(yǔ)句執(zhí)行為假，然后第二個(gè)時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)，count又自加1變成了2，if語(yǔ)句執(zhí)行條件為真，則執(zhí)行if語(yǔ)句內(nèi)的內(nèi)容，將data_a數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)，count重新賦值為0，所以該程序就是每?jī)蓚�(gè)時(shí)鐘的上升沿，data_a數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)一次，得到四分頻的效果。

下圖為仿真波形，是完全對(duì)得住分析的。

上面的程序用的是阻塞賦值，也就是 count執(zhí)行自加1的時(shí)候，其它任何語(yǔ)句都是不能執(zhí)行的，因此這里就有點(diǎn)想單片機(jī)里面的C語(yǔ)言了，一個(gè)順序執(zhí)行的always塊。

如果把上面的程序賦值全改成非阻塞賦值，效果會(huì)怎樣呢？

首先我們先不作分析，先對(duì)比一下仿真波形。

從仿真波形來(lái)看，這個(gè)程序確變成了對(duì)clk時(shí)鐘的六分頻，顯然不是我們之前的思路分析結(jié)果。實(shí)際上它是這樣子執(zhí)行的。

    首先可以這樣理解，1、非阻塞賦值是always塊結(jié)束才賦值的，個(gè)人理解是程序見(jiàn)到always塊的結(jié)束標(biāo)記end后才賦值，但是并不代表當(dāng)程序最開(kāi)始看到該語(yǔ)句時(shí)沒(méi)有任何動(dòng)作，而是先把后面的值給計(jì)算出來(lái)放在一個(gè)寄存器中暫存，到了塊結(jié)束才賦值，比如上述中的先把count+1計(jì)算出來(lái)后，到了塊結(jié)束才把那個(gè)結(jié)果賦值給count。2、非阻塞賦值是并行執(zhí)行的，因此不管有多少個(gè)always塊，不管每個(gè)always塊里面有多少條非阻塞賦值，它都是瞬間一塊并行執(zhí)行的，互不干擾。

所以上面的程序就好分析了

      Count初始值是0，第一個(gè)時(shí)鐘的上升沿到來(lái)時(shí)，count<=count+1 這條語(yǔ)句先不賦值（前面說(shuō)了塊結(jié)束才賦值），但是count+1已經(jīng)計(jì)算出來(lái)放在寄存器中存儲(chǔ)著，先執(zhí)行的是if語(yǔ)句，if語(yǔ)句此時(shí)條件仍然是（count=0），條件為假，不執(zhí)行if內(nèi)部語(yǔ)句，接著遇到always塊結(jié)束標(biāo)記end，這才執(zhí)行count<=的賦值，count此時(shí)為1，然后第二個(gè)時(shí)鐘上升沿到來(lái)，同樣先執(zhí)行if語(yǔ)句，條件仍然為假，然后再執(zhí)行count自加1，count變?yōu)?font face="Times New Roman">2，第三個(gè)時(shí)鐘上升沿到來(lái)，先執(zhí)行if語(yǔ)句，條件滿(mǎn)足，至于此時(shí) 有三個(gè)非阻塞賦值的語(yǔ)句出現(xiàn)

這三個(gè)語(yǔ)句按道理講也是并行執(zhí)行的，但是，有兩個(gè)語(yǔ)句同時(shí)對(duì)count進(jìn)行了賦值。。那么咋整呢，這點(diǎn)筆者尚未清楚，懇請(qǐng)達(dá)人解析，或者待日后筆者弄清楚在來(lái)看看了。。。