Verilog设计：详解阻塞与非阻塞赋值及其应用

阻塞赋值是Verilog数字系统设计中的关键概念，它涉及到在编程时如何处理赋值操作的顺序和执行效率。在Verilog语言中，阻塞赋值（=）使用等号进行操作，其特点是优先计算右侧表达式的值（RHS），并且在整个赋值过程中不允许其他语句干扰，直至当前赋值完成。这个特性使得阻塞赋值的执行看起来像一步操作，保证了数据一致性。 在always块中，阻塞赋值遵循严格的语法规则。always块通常用于表示时序逻辑或组合逻辑，但不建议混用两者以避免混淆和潜在的错误。每个always块必须包含一个事件控制表达式，如沿触发（posedge/negedge）或组合逻辑，它们之间用"or"关键字连接。对于时序逻辑，建议仅由单个时钟跳变沿触发，并确保所有信号在赋值前都有明确的值，避免组合反馈回路，因为这可能导致综合器警告或错误。 阻塞赋值对于寄存器（reg）和整型变量（integer）的定位赋值限制在单个always块内，跨always块的赋值操作是非法的。在赋值时，将信号设为'bx通常意味着将它视为无关状态，这有利于综合器生成最简洁的硬件实现。 值得注意的是，阻塞赋值与触发沿的关系并不紧密，它主要依赖于输入电平的变化。这意味着它的执行不会受到特定触发事件的影响，而是实时响应输入信号的变化。然而，如果在RHS部分使用了延迟，会导致不可综合的代码，因为阻塞赋值不允许有任何延迟操作。 理解并正确使用阻塞和非阻塞赋值是Verilog设计的关键，它直接影响到电路的性能、同步性和综合结果。在实际设计中，设计师需要根据具体需求选择合适的赋值风格，以确保设计的正确性和效率。