Verilog中always块：阻塞与非阻塞赋值详解

Verilog是一种广泛应用于数字系统设计的高级硬件描述语言，它被用于创建和验证集成电路的行为。在深入理解Verilog编程时，always块是核心组成部分，它用于描述设计中的时序逻辑和组合逻辑。 always块是Verilog的关键语句，它允许程序员指定一个条件或事件何时执行一段代码。在always块中，必须包含一个事件控制表达式 @(event-expression)，该表达式可以是沿触发（如posedge或negedge）或者电平触发。沿触发表示当特定信号的边沿变化时执行代码，而电平触发则表示在信号电平改变时执行。多个触发类型需用"or"连接。 在always块中，组合逻辑和时序逻辑可以共存，但建议分开描述，以减少错误和冗余的电平敏感透明锁存器。组合逻辑通常用于描述那些不受时钟影响的逻辑函数，如门级实现，而时序逻辑则与特定时钟信号的边沿相关联，例如状态机或计数器。 对于时序逻辑，例如使用时钟信号的always块，应确保触发仅由单个时钟边沿控制，例如上升沿或下降沿。此外，所有在always块中赋值的信号必须是reg型或整型，整型默认为32位，可以通过操作符进行算术运算。综合器支持指定整型范围，超出默认大小。 组合逻辑中应避免反馈回路，因为这可能导致未预期的行为。综合器在遇到组合反馈时可能会发出警告或错误信息，要求设计者添加适当的电平敏感锁存器来存储先前的状态。阻塞赋值（Blocking Assignment）只根据输入信号电平的变化进行，与触发沿无关，它产生的电路更关注信号的稳定状态。 理解和正确使用always块、赋值以及同步和异步逻辑在Verilog设计中至关重要，能够帮助设计出功能正确且高效实现的数字系统。遵循最佳实践和语法规则，能避免潜在的问题，并提高设计的可读性和可维护性。