Verilog FPGA设计：从100实例探索

"该资源是一本关于Verilog HDL程序设计的教程，包含了100个实例，旨在帮助读者理解并掌握FPGA设计中的Verilog语言应用。书中的实例包括了基本逻辑电路如4位全加器和4位计数器的设计及仿真。通过这些实例，读者可以学习到如何编写Verilog代码来实现数字逻辑功能，并了解测试平台的构建方法。" 在Verilog HDL编程中，我们通常会创建模块（module）来定义数字逻辑电路。例如，【例3.1】展示了如何设计一个4位全加器。全加器模块接受4位输入（ina, inb）和一个进位输入（cin），并输出4位和（sum）以及一个进位输出（cout）。在该实例中，使用了`assign`语句直接计算输出，这是一种组合逻辑的表示方式。 【例3.2】则是一个4位同步计数器的实现。计数器模块（count4）有4位输出（out）、一个复位输入（reset）和一个时钟输入（clk）。使用`always @(posedge clk)`语句来定义时钟边沿触发的进程，内部使用了寄存器（reg）类型存储输出状态。在时钟上升沿，如果复位信号有效，计数器会被清零；否则，计数器自增1。 为了验证Verilog模块的功能正确性，通常会编写仿真程序。【例3.3】是4位全加器的仿真测试程序（adder_tp），它定义了输入变量（a, b, cin）和输出变量（sum, cout），并调用了被测模块（adder4）。仿真过程中，输入信号会按照预设序列变化，通过`always #5 cin = ~cin`定时翻转cin的值。同时，使用`initial`块设置时间和值的变化，例如，逐步改变a和b的值。最后，通过`$monitor`函数实时监控和打印输出结果，以验证计算的正确性。 类似地，【例3.4】展示了4位计数器的仿真测试程序（coun4_tp）。这个测试平台也包含了输入时钟（clk）和复位（reset）的模拟，以及对计数器输出（out）的监控。通过改变`for`循环中的时间延迟（DELY），可以控制计数速度，确保计数过程在指定时间内完成。 这些实例不仅涵盖了Verilog的基础语法，如模块定义、信号类型（reg, wire）、赋值语句、时序控制结构，还涉及到仿真测试平台的建立，对于理解和运用Verilog进行FPGA设计具有很高的参考价值。通过这些实例，读者可以逐步掌握Verilog语言并能独立设计和验证数字逻辑系统。