在Verilog硬件描述语言(HDL)中,参数、线网和变量是用于描述电路行为的基本元素。
参数
参数(parameters)在Verilog中用于定义那些在编译时就已经确定的值,类似于常量。
它们通常用于设置模块的行为或尺寸,数组的大小、循环的次数等。
全局参数:使用parameter关键字声明的参数可以在整个模块中访问。parameter LOAD = 4'd12, STORE = 4'd10;
LOAD和STORE被声明为全局参数,它们的值分别为12和10(注意:这里的4'd表示这是一个4位的十进制数,但在这个上下文中,位宽指定对于常量来说不是必需的,因为Verilog会根据值的范围自动推断)。
localparam [7:0] LIMIT = 8'd112; localparam [31:0] HIGH_BYTE_MASK = 32'hF000;LIMIT和HIGH_BYTE_MASK是局部参数,分别被声明为8位和32位的值。
线网
线网(wires)用于表示电路中的物理连线,可以传递信号。它们可以是标量(单一位)或向量(多位)。
向量线网:wire [0:3] gpio_port;
gpio_port是一个4位的向量线网。
标量线网:wire intr;
intr是一个标量线网。
wire signed [3:0] jch;
jch是一个4位的有符号向量线网。
变量(variables)在Verilog中用于存储值,可以在程序执行过程中改变。
它们可以是整型、寄存器类型(reg)、时间类型等。
integer periph_id, test_input1;
periph_id和test_input1是整型变量。
reg [1:5] mis_state; reg signed [3:0] raw_count;
mis_state是一个5位的寄存器变量,raw_count是一个4位的有符号寄存器变量。
time t_que1 [5:0]; // 注意:通常时间变量不需要数组形式,这里仅为示例
t_que1是一个时间变量(在这个例子中错误地使用了数组形式,通常时间变量是单独声明的)。
赋值和解释
连续赋值:assign gpio_port = -3; // 赋值为4位向量1101(十进制13) assign gpio_port = 4'hA; // 赋值为4位向量1010(十进制10)
展示了如何将值赋给向量线网gpio_port。
变量赋值:periph_id = -10; // 赋值为二进制补码表示的10110(十进制-10的补码形式) periph_id = 'b1011; // 赋值为二进制数1011(十进制11) mis_state = -10; // 赋值为二进制补码表示的10110(十进制-10的补码形式,但考虑到位宽,实际存储可能不同) mis_state = 'b1011; // 赋值为二进制数1011(考虑到位宽,实际十进制值为11,但如果是5位,则解释为二进制数01011,即十进制11)
总结:
Verilog中,参数、线网和变量是基本元素。
参数用于定义编译时确定的常量,分全局和局部,可设置模块行为或尺寸。
线网表示电路连线,传递信号,有标量和向量之分,向量可指定位宽和符号。
变量用于存储值,可改变,包括整型、寄存器类型和时间类型,寄存器变量可指定位宽和符号。
赋值时,连续赋值用于线网,变量赋值用于变量,注意位宽和符号对值的影响。
Verilog通过这些元素描述电路行为,实现硬件设计的精确控制。