Verilog高级结构:任务与函数在FSM中的应用
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更新于2024-07-12
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"这篇资料是关于Verilog编程的北大课件,主要讲解了高级结构,包括任务和函数的使用,命名块的处理,以及如何构建有限状态机(FSM)。特别是,它深入介绍了if-case嵌套语句在Verilog中的应用,以及任务(task)和函数(function)的区别和用法。"
在Verilog中,if-case语句是一种常见的条件分支结构,用于根据不同的条件执行不同的操作。在给出的示例`case_in_if_01`模块中,可以看到if-case语句被用来根据输入`C`和`sel`的值来决定输出`Z`的计算方式。首先,它检查`C[1]`到`C[5]`的值,然后在满足特定条件时执行相应的赋值操作。如果所有这些条件都不满足,那么就进入case语句,根据`sel`的值选择对应的`A`或者`DATA_is_late_arriving`赋值给`Z`。在case语句中,每个case分支对应一个可能的`sel`值,而default分支则用于处理未匹配的`sel`值。
接着,资料提到了Verilog中的任务和函数,它们是代码复用和模块化设计的重要工具。任务(task)主要用于描述行为,可以包含时序控制,如#延迟和@边沿触发,同时支持input、output和inout参数。任务可以调用其他任务或函数,但其执行不会立即返回结果,可能会因为内部的无限循环(如forever语句)而不返回。在示例中,`neg_clocks`任务就是用来产生负边沿时钟脉冲的。
函数(function)则更偏向于静态计算,不包含任何延迟操作,适用于描述组合逻辑。函数只有input参数,其结果通过函数名返回,且不能包含时序控制。函数可以调用其他函数,但不能调用任务,确保了计算的即时性。在代码中,`neg_clocks`任务展示了如何定义和调用任务,而函数则更多地用在计算逻辑的场景。
任务和函数都必须在模块内定义和调用,它们的输入/输出是局部的寄存器变量,这意味着在任务/函数外部无法直接访问这些变量。此外,一旦任务或函数开始执行,它们会持续运行直到完成,如果存在无限循环,将不会返回结果。在需要中断任务执行时,可以使用`disable`关键字来禁止任务。
这个课件提供了关于Verilog高级结构的宝贵知识,包括if-case嵌套语句的使用,以及任务和函数在设计中的应用,这对于理解和编写复杂的Verilog代码至关重要。
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