电子产品世界

模块的框架

模块的内容包括I/O声明、I/O说明、内部信号声明和功能定义。

1．I/O声明

模块的端口声明了模块的输入输出端口，其格式如下：

Module 模块名（端口1，端口2，端口3，端口4, …）;

2．I/O说明

I/O说明的格式如下：

输入口：input 端口名1，端口名2，…，端口名i； //（共有i个输入口）

输出口：output 端口名1，端口名2，…，端口名j； //（共有j个输出口）

I/O说明也可以写在端口声明语句里，其格式如下：

module module_name（input port1,input port2,…,output port1,output port2… ）

3．内部信号声明

在模块内用到的和与端口有关的wire和reg变量的声明，如下所示：

reg ［width-1 : 0］ R变量1，R变量2 …；

wire ［width-1 : 0］ W变量1，W变量2 …；

4．功能定义

模块中最重要的部分是逻辑功能定义部分，有3种方法可在模块中产生逻辑。

（1）用“assign”声明语句。

assign a = b c;

这种方法的句法很简单，只需写一个“assign”，后面再加一个方程式即可。例子中的方程式描述了一个有两个输入的与门。

（2）用实例元件。

and and_inst（ q, a, b ）;

采用实例元件的方法在电路图输入方式下，调入库元件。键入元件的名字和相连的引脚即可，表示在设计中用到一个跟与门（and）一样的名为and_inst的与门，其输入端为a、b，输出为q。要求每个实例元件的名字必须是惟一的，以避免与其他调用与门（and）的实例混淆。

（3）用“always”块。

always @（posedge clk or posedge clr） begin //时钟上升沿触发，异步清零

if（clr） q = 0; //清零

else if（en） q = d; //使能赋值

end

采用“assign”语句是描述组合逻辑最常用的方法之一，而“always”块既可用于描述组合逻辑，也可描述时序逻辑。上面的例子用“always”块生成了一个带有异步清除端的D触发器。

“always”块可用很多种描述手段来表达逻辑，例如上例中就用了“if...else”语句来表达逻辑关系。如按一定的风格来编写“always”块，可以通过综合工具把源代码自动综合成用门级结构表示的组合或时序逻辑电路。需要注意的是，如果用Verilog模块实现一定的功能，首先应该清楚哪些是同时发生的，哪些是顺序发生的。

上面3个例子分别采用了“assign”语句、实例元件和“always”块。这3个例子描述的逻辑功能是同时执行的。也就是说，如果把这3项写到一个Verilog模块文件中去，它们的次序不会影响逻辑实现的功能。这3项是同时执行的，也就是并发的。

然而，在“always”模块内，逻辑是按照指定的顺序执行的。“always”块中的语句称为“顺序语句”，因为它们是顺序执行的。请注意，两个或更多的“always”模块也是同时执行的，但是模块内部的语句是顺序执行的。

看一下“always”内的语句，就会明白它是如何实现功能的。“if…else… if”必须顺序执行，否则其功能就没有任何意义。如果else语句在if语句之前执行，功能就会不符合要求。为了能实现上述描述的功能，“always”模块内部的语句将按照书写的顺序执行。

关键词： Verilog HDL 基础 程序