循环句子
在Verilog HDL中存在着4种类型的循环句子,用来操控履行句子的履行次数。
(1)forever:接连的履行句子。
(2)repeat:接连履行一条句子 n 次。
(3)while:履行一条句子直到某个条件不满足。假如一开端条件即不满足(为假),则句子一次也不能被履行。
(4)for经过以下3个进程来决议句子的循环履行。
① 先给操控循环次数的变量赋初值。
② 断定操控循环的表达式的值,如为假则跳出循环句子,如为真则履行指定的句子后,转到进程③。
③ 履行一条赋值句子来批改操控循环变量次数的变量的值,然后回来进程②。
下面将具体地对各种循环句子进行介绍。
1.forever句子
forever句子的格局如下:
forever 句子;
或许:
forever begin
多条句子
end
forever循环句子常用于产生周期性的波形,用来作为仿真测验信号。它与always句子不同之处在于它不能独立写在程序中,而有必要写在initial块中。
2.repeat句子
repeat句子的格局如下:
repeat(表达式) 句子;
或许:
repeat(表达式) begin
多条句子
end
在repeat句子中,其表达式一般为常量表达式。下面的比如中运用repeat循环句子及加法和移位操作来完结一个乘法器。
parameter size=8,longsize=16; //参数声明
reg [size:1] opa, opb; //寄存器声明
reg [longsize:1] result;
begin: mult //为begin_end模块定名模块名
reg [longsize:1] shift_opa, shift_opb; //寄存器声明
shift_opa = opa; //将opa、opb的值赋为shift_opa、shift_opb
shift_opb = opb;
result = 0;
repeat(size) begin //循环次数
if(shift_opb[1])
result = result + shift_opa; //加法操作
shift_opa = shift_opa 1; //左移1位
shift_opb = shift_opb >>1; //右移1位
end
end
3.while句子
while句子的格局如下:
while(表达式) 句子
或许:
while(表达式) begin
多条句子
end
下面举一个while句子的比如,该比如用while循环句子对rega这个8位二进制数中值为1的位进行计数。
begin: count1s
reg[7:0] tempreg;
count=0;
tempreg = rega;
while(tempreg) begin //当tempreg中有不为0的位时,循环履行
if(tempreg[0]) count = count + 1; //低位为1时,计数
tempreg = tempreg>>1; //不然右移1位,此刻高位用0添补
end
end
4.for句子
for句子的一般方式为:
for(表达式1;表达式2;表达式3) 句子
它的履行进程如下。
① 先求解表达式1。
② 求解表达式2,若其值为真(非0),则履行for句子中指定的内嵌句子,然后履行进程③;若为假(0),则完毕循环,转到进程⑤。
③ 若表达式为真,在履行指定的句子后,求解表达式3。
④ 转到进程②持续履行。
⑤ 履行for句子下面的句子。
for句子最简略的运用方式是很易了解的,其方式如下:
for(循环变量赋初值;循环完毕条件;循环变量增值)
履行句子
for循环句子实际上相当于选用while循环句子树立以下的循环结构:
begin
循环变量赋初值;
while(循环完毕条件) begin
履行句子
循环变量增值;
end
end
这样关于需求8条句子才干完结的一个循环操控,for循环句子只需两条即可。
下面别离举两个运用for循环句子的比如。例1用for句子来初始化memory。例2则用for循环句子来完结前面用repeat句子完结的乘法器。
例1:for句子1。
begin: init_mem
reg[7:0] tempi;
for(tempi=0;tempimemsize;tempi=tempi+1) //运用for循环句子初始化存储器
memory[tempi]=0;
end
例2:for句子2。
parameter size = 8, longsize = 16;
reg[size:1] opa, opb;
reg[longsize:1] result;
begin: mult
integer bindex;
result=0;
for( bindex=1; bindex=size; bindex=bindex+1 )//运用for循环句子完结前面的乘法器
if(opb[bindex])
result = result + (opa(bindex-1)); //加法并移位
end
在for句子中,循环变量增值表达式能够不必是一般的惯例加法或减法表达式。下面是对rega这个8位二进制数中值为1的位进行计数的另一种方法,如下所示:
begin: count1s
reg[7:0] tempreg;
count=0;
for( tempreg=rega; tempreg; tempreg=tempreg>>1 )//循环变量增值表达式运用右移操作
if(tempreg[0])
count=count+1;
end
结构阐明句子
Verilog语言中的任何进程模块都从归于以下4种结构的阐明句子。
(1)initial阐明句子。
(2)always阐明句子。
(3)task阐明句子。
(4)function阐明句子。
initial和always阐明句子在仿真的一开端即开端履行。initial句子只履行一次,always句子则是不断地重复履行,直到仿真进程完毕。在一个模块中,运用initial和always句子的次数是不受约束的。task和function句子能够在程序模块中的一处或多处调用,其具体运用方法在第4章中具体介绍。这儿只对initial和always句子加以介绍。
1.initial句子
initial句子的格局如下:
initial begin
句子1;
句子2;
……
句子n;
end
举例阐明。
例3:initial句子1。
initial begin
areg=0; //初始化寄存器areg
for(index=0; indexsize; index=index+1)
memory[index]=0; //初始化一个memory
end
在这个比如顶用initial句子在仿真开端时对各变量进行初始化。
例4:initial句子2。
initial begin
inputs = b000000; //初始时刻为0
#10 inputs = b011001; //赋值时刻为10
#10 inputs = b011011; //赋值时刻为20
#10 inputs = b011000; //赋值时刻为30
#10 inputs = b001000; //赋值时刻为40
end
从这个比如中,咱们能够看到initial句子的另一个用处,即用initial句子来生成鼓励波形作为电路的测验仿真信号。一个模块中能够有多个initial块,它们都是并行运转的。initial块常用于测验文件和虚拟模块的编写,用来产生仿真测验信号和设置信号记载等仿真环境。
2.always句子
always句子在仿真进程中是不断重复履行的,其声明格局如下:
always 时序操控> 句子>
always句子因为其不断重复履行的特性,只要和必定的时序操控结合在一起才有用。假如一个always句子没有时序操控,则这个always句子将会发成一个仿真死锁,例如:
always areg = ~areg;
这个always句子将会生成一个0推迟的无限循环跳变进程,这时会产生仿真死锁。假如加上时序操控,则这个always句子将变为一条十分有用的描绘句子,例如:
always #half_period areg = ~areg;
这个比如生成了一个周期为period(2×half_period) 的无限连续的信号波形,常用这种方法来描绘时钟信号,作为鼓励信号来测验所规划的电路。
reg[7:0] counter;
reg tick;
always @(posedge areg) begin
tick = ~tick; //tick反相
counter = counter + 1; //计数器递加
end
这个比如中,每逢areg信号的上升沿出现时,把tick信号反相,而且把counter添加1。这种时刻操控是always句子最常用的。
always 的时刻操控能够是沿触发也能够是电平触发的,能够单个信号也能够多个信号,中心需求用关键字 or 衔接,如:
always @(posedge clock or posedge reset) begin //由两个沿触发的always块
…
end
always @( a or b or c ) begin //由多个电平触发的always块
…
end
沿触发的always块常常描绘时序逻辑,假如契合,可归纳风格要求,用归纳东西主动转换为表明时序逻辑的寄存器组和门级逻辑。电平触发的always块常常用来描绘组合逻辑和带锁存器的组合逻辑,假如契合,可归纳风格要求,转换为表明组合逻辑的门级逻辑或带锁存器的组合逻辑。