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assign函数 verilog语言

时间: 2023-08-15 21:03:17 浏览: 128

verilog语言例程集锦.pdf

### Verilog语言例程解析 #### 一、4位全加器 **例3.1：**本例展示了如何在Verilog中实现一个4位全加器。全加器是数字逻辑电路的一种基本构建模块，它能计算两个一位二进制数及一个来自低位的进位信号，并产生当前位的结果和向高位的进位。 ```verilog module adder4(cout, sum, ina, inb, cin); output [3:0] sum; output cout; input [3:0] ina, inb; input cin; assign {cout, sum} = ina + inb + cin; endmodule ``` **解析：** - `module adder4(...);` 定义了一个名为`adder4`的模块。 - 输入包括4位的二进制数`ina`和`inb`以及来自低位的进位`cin`。 - 输出包括4位的和`sum`和进位`cout`。 - 使用`assign`语句将三个输入相加的结果赋值给`cout`和`sum`。这里利用了Verilog中的位拼接操作`{cout, sum}`来同时表示进位和结果。 #### 二、4位计数器 **例3.2：**这是一个简单的4位同步计数器的设计示例，它可以用来计数并输出当前计数值。 ```verilog module count4(out, reset, clk); output [3:0] out; input reset, clk; reg [3:0] out; always @(posedge clk) begin if (reset) out <= 0; // 同步复位 else out <= out + 1; // 计数 end endmodule ``` **解析：** - 模块名`count4`，具有4位输出`out`、复位信号`reset`和时钟信号`clk`。 - 使用`always @(posedge clk)`语句指定该模块在时钟上升沿进行操作。 - 如果`reset`信号有效，则计数器被重置为0；否则计数器每次时钟上升沿递增1。 #### 三、4位全加器的仿真程序 **例3.3：**此例演示了如何编写4位全加器的仿真程序。 ```verilog `timescale 1ns / 1ns `include "adder4.v" module adder_tp; reg [3:0] a, b; reg cin; wire [3:0] sum; wire cout; integer i, j; adder4 adder(sum, cout, a, b, cin); always #5 cin = ~cin; initial begin a = 0; b = 0; cin = 0; for (i = 1; i < 16; i = i + 1) #10 a = i; end initial begin for (j = 1; j < 16; j = j + 1) #10 b = j; end initial $monitor($time, "%d+%d+%b={%b,%d}", a, b, cin, cout, sum); #160 $finish; end endmodule ``` **解析：** - 使用`timescale`指令定义时间单位为1ns。 - 通过`initial`语句设置输入变量的初始值，并通过循环逐步改变这些值来模拟不同情况下的输入。 - 使用`$monitor`函数监控输出变化，并在模拟运行160ns后结束。 #### 四、4位计数器的仿真程序 **例3.4：**这是4位计数器的仿真程序示例。 ```verilog `timescale 1ns / 1ns `include "count4.v" module coun4_tp; reg clk, reset; wire [3:0] out; parameter DELY = 100; count4 mycount(out, reset, clk); always #(DELY / 2) clk = ~clk; initial begin clk = 0; reset = 0; #DELY reset = 1; #DELY reset = 0; #(DELY * 20) $finish; end initial $monitor($time, "clk=%d reset=%d out=%d", clk, reset, out); endmodule ``` **解析：** - 定义计数器模块的仿真环境，包括输入信号`clk`和`reset`，以及输出信号`out`。 - 使用`always`块创建时钟信号的翻转。 - 通过`initial`语句设置初始状态，并控制计数器的复位和运行周期。 #### 五、“与-或-非”门电路 **例3.5：**此例展示了如何使用Verilog实现一个“与-或-非”逻辑门电路。 ```verilog module AOI(A, B, C, D, F); input A, B, C, D; output F; wire A, B, C, D, F; assign F = ~((A & B) | (C & D)); endmodule ``` **解析：** - 定义了一个名为`AOI`的模块，输入为`A`、`B`、`C`、`D`，输出为`F`。 - 通过`assign`语句实现了“与-或-非”的逻辑运算。以上是对文档中部分例程的详细解析，涉及了Verilog语言的基本语法和常见电路设计方法。通过这些例程的学习，可以更好地理解Verilog语言在数字电路设计中的应用。

Verilog中的assign语句用于将一个值或表达式赋值给一个信号。它的基本语法如下： ``` assign <signal> = <value or expression>; ``` 其中，`<signal>`表示要赋值的信号，可以是一个端口、一个内部信号或一个线网；`<value or expression>`表示要赋给信号的值或表达式。例如，将一个常量赋值给一个内部信号： ``` reg [7:0] data; assign data = 8'hFF; ``` 或者，将两个信号相乘并将结果赋值给一个端口： ``` input [7:0] a, b; output [15:0] c; assign c = a * b; ``` 需要注意的是，assign语句只能用于连续赋值，即每当信号的值发生变化时，都会重新计算并更新赋值。因此，它不能用于时序逻辑或状态机。

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