FPGA_verilog语法整理

verilog的逻辑值

verilog的常数表达

位宽中指定常数的宽度（表示成二进制数的位数），单引号加表示该常数为几进制的底数符号。

二进制底数符号为b，八进制为 o，十进制为d，十六进制为 h

verilog的变量声明

wire与reg

用于声明数据类型

wire型数据常用来表示以assign关键字指定的组合逻辑信号，模块的输入输出端口类型都默认为wire型，wire相当于导线，默认初始值是z。
reg型表示的寄存器类型，用于always模块内被赋值的信号，必须定义为reg型，常用于时序逻辑电路，reg相当于存储单元，默认初始值是x。

对于reg
如果这个条件是时钟的上升沿或下降沿，那么这个硬件模型就是一个触发器；
如果这个条件是某一信号的高电平或低电平，那么这个硬件模型就是一个锁存器；
如果这个条件是赋值语句右侧任意操作数的变化，那么这个硬件模型就是一个组合逻辑。

assign与always

assign(连续赋值)相当于连线，一般是将一个变量的值不间断地赋值给另一个变量，就像把这两个变量连在一起，所以习惯性的当做连线用，比如把一个模块的输出给另一个模块当输入。
always（过程赋值）
1.电平触发，例如always @(a or b or c)，a、b、c均为变量，当其中一个发生变化时，下方的语句将被执行。
2.第二种是沿触发，例如always @(posedge clk or negedge rstn)，即当时钟处在上升沿或下降沿时，语句被执行。

always @(posedge clk or negedge rstn)//当时钟处在上升沿或下降沿时，语句被执行

寄存器型变量

寄存器型变量可以在接下来将要介绍的 always 和 initial 语句中实现过程赋值（Procedural Assignment）。这种方式称为过程赋值。过程赋值分为阻塞式和非阻塞式赋值两种。

非阻塞赋值–类似于于移位寄存器

阻塞式赋值是一种按照代码顺序进行赋值的方式。在先赋值的代码赋值完成之前阻塞后续代码的赋值，因此得名阻塞式赋值。阻塞式赋值使用 = 运算符。（串行）
非阻塞式赋值中所有代码不会互相阻塞，同时进行赋值。非阻塞式赋值使用 <= 运 算符。（并行）

网络型变量

assign < 网络型变量> = < 表达式>;
< 网络类型> （符号） ( 位宽) < 变量名> = < 表达式>;

verilog中的运算符

位运算符

逻辑运算符

逻辑语句

条件分支语句if和case

【格式】
if (< 表达式>) < 语句序列>
if (< 表达式>) < 语句序列> else < 语句序列>
【例】
if (a > b) begin
… // 符合a>b 条件的语句
end else if (a == b) begin
… // 符合a==b 条件的语句
end else begin
… // 其他条件（a<b）下的语句
end

case (< 表达式>)
< 表达式> : < 语句序列>
< 表达式>, < 表达式>, … : < 语句序列>
default : < 语句序列>
endcase
【例】
case (data[3:0])
4'h0 : begin
… // data[3:0] 为4'h0 时的语句
end
4'h1, 4'h2 : begin
… // data[3:0] 为4'h1 或4'h2 时的语句
end
default : begin
… // 默认语句
end
endcase

if 和 case 语句可以在 initial 或 always 语句声明的过
程块中使用

循环语句 for 与 while

【格式】
for (< 赋值语句>; < 表达式>; < 赋值语句>) < 语句序列>
【例】
for (i = 0; i < 10; i = i + 1) begin
… // 重复执行10 次
end

【格式】
while (< 表达式>) < 语句序列>
【例】
while (i < 10) begin
… // i 小于10 时重复执行
end

always过程块

always @(< 事件表达式>) < 语句序列>
always #< 常数表达式> < 语句序列>

当指定 always 语句中的事件表达式时，所指定的事件触发时执行其中的语句序列。
事件可以是特定信号的变化、信号的上升沿
（posedge）、信号的下降沿（negedge）等。always 语句中如果使用常数，则会在每经过该常数时间便执行一次 always 中的语句序列。
这个功能主要是在仿真时使用。always 过程中可以使用寄存器变量赋值、if、case、for、while 等语句。

使用 always 语句描述组合电路

事件表达式中写入通配符 *。这样一来，任何输入信号变化
时都会执行过程块中的代码。

【格式】
always @(*) begin
… // 组合电路的描述
end

【例】
module adder (
input wire [31:0] in_0,
input wire [31:0] in_1,
output reg [31:0] out
);
always @(*) begin
out = in_0 + in_1;
end
endmodule

使用 always 描述时序电路

【格式】
always @(< 边沿> < 信号> [or …]) begin
… // 记述时序电路
end