阻塞赋值和非阻塞赋值设计四位移位寄存器Verilog

以下是阻塞赋值和非阻塞赋值设计四位移位寄存器的 Verilog 代码示例：

阻塞赋值：

module shift_reg_block(clk, rst, in, out);
  parameter WIDTH = 4;
  input clk, rst, in;
  output reg [WIDTH-1:0] out;
  
  always @(posedge clk)
    if (rst)
      out <= 0;
    else
      out <= {in, out[WIDTH-1:1]};
endmodule

非阻塞赋值：

module shift_reg_nonblock(clk, rst, in, out);
  parameter WIDTH = 4;
  input clk, rst, in;
  output reg [WIDTH-1:0] out;
  
  always @(posedge clk)
    if (rst)
      out <= 0;
    else
      out <= {in, out[WIDTH-1:1]};
endmodule

这里两个模块的实现方式是相同的，区别在于赋值运算符。在阻塞赋值中，使用“=”进行赋值，而在非阻塞赋值中，使用“<=”进行赋值。阻塞赋值会在当前时钟周期内等待操作完成，然后再执行下一条语句；而非阻塞赋值则直接进行赋值操作，不会等待。因此，在使用非阻塞赋值时，需要特别注意时序问题，以避免出现意外的结果。

相关问题

阻塞赋值和非阻塞赋值设计四位移位寄存器代码和测试程序Verilog

以下是一个简单的四位移位寄存器的 Verilog 代码和测试程序，包括阻塞赋值和非阻塞赋值的实现。

代码如下：

module shift_register(
    input clk,
    input rst,
    input shift_in,
    input shift_en,
    output reg [3:0] shift_out
);

// 阻塞赋值
always @(posedge clk, posedge rst) begin
    if (rst) begin
        shift_out <= 4'd0;
    end else if (shift_en) begin
        shift_out <= {shift_out[2:0], shift_in};
    end
end

// 非阻塞赋值
always @(posedge clk, posedge rst) begin
    if (rst) begin
        shift_out <= 4'd0;
    end
end

always @(posedge clk) begin
    if (shift_en) begin
        shift_out <= {shift_out[2:0], shift_in};
    end
end

endmodule

测试程序如下：

module shift_register_test;

reg clk;
reg rst;
reg shift_in;
reg shift_en;
wire [3:0] shift_out;

shift_register dut(
    .clk(clk),
    .rst(rst),
    .shift_in(shift_in),
    .shift_en(shift_en),
    .shift_out(shift_out)
);

initial begin
    clk = 0;
    rst = 1;
    shift_in = 0;
    shift_en = 0;

    #10 rst = 0;
    #10 shift_en = 1;
    #10 shift_in = 1;
    #10 shift_in = 0;
    #10 shift_in = 1;
    #10 shift_in = 0;
    #10 shift_in = 1;

    #10 $finish;
end

always #5 clk = ~clk;

endmodule

在测试程序中，我们首先将 `rst` 信号置为高电平，然后将 `shift_en` 信号置为高电平并分别输入 1、0、1、0、1、0，最后模拟结束。我们可以通过仿真验证阻塞赋值和非阻塞赋值的正确性。

用阻塞赋值完成4位移位寄存器

以下是使用阻塞赋值完成的4位移位寄存器的Verilog代码：

module shift_register(input clk, input rst, input shift_in, output reg [3:0] shift_out);
    
    always @(posedge clk) begin
        if (rst) begin
            shift_out <= 4'b0000;
        end else begin
            shift_out <= {shift_out[2:0], shift_in};
        end
    end
    
endmodule

该代码中，使用了一个始终块来描述寄存器的行为。在时钟的上升沿时，如果复位信号rst为高，则将寄存器的值清零。否则，将寄存器中的值左移一位，并将输入信号shift_in赋值给最低位。因此，该代码实现了一个能够向左移位的4位移位寄存器。