VerilogHDL行为描述全加器与结构描述入门

"这篇文档主要介绍了使用FPGA设计语言Verilog进行行为描述的1位全加器设计，并涉及了Verilog中的语句块、编译预处理以及Verilog的描述方式，包括结构描述、行为描述等基础知识。" 在Verilog HDL中，行为描述是一种重要的设计方法，它允许我们用类似于高级语言的方式来描述硬件的行为。例如，标题提到的"行为描述的1位全加器"，其代码展示了如何用Verilog实现一个完整的加法逻辑。`full_add3`模块接收三个输入`a`, `b`, 和`cin`，以及两个输出`sum`和`cout`。内部使用了临时变量`m1`, `m2`, `m3`来存储中间计算结果，然后通过逻辑运算符生成最终的`sum`和`cout`。`always @(a or b or cin)`关键字表示当任一输入改变时，该块内的代码将被执行，这是Verilog中的敏感列表，用于触发行为的更新。 描述中提到了两种语句块类型：顺序语句块（`begin`-`end`）和并行语句块（`fork`-`join`）。在`full_add3`模块中使用的`always`块实际上属于顺序语句块，其中的语句按照它们在代码中的顺序依次执行。而并行语句块则用于同时执行多个任务，但在本例中并未涉及。 编译预处理在Verilog中扮演着重要角色，它允许我们在编译前进行文本替换、条件编译等操作。预处理命令如`include`用于包含其他文件，`define`用于定义宏，`timescale`设置时间标度，而`ifdef`等用于条件编译，控制特定代码块是否参与编译。 Verilog的描述方式有多种，包括结构描述、行为描述和混合描述。结构描述主要用于门级或晶体管级的硬件建模，通过实例化内置门元件或自定义用户定义的元件（UDP）来构建电路。在示例的`addbit`模块中，就使用了内置的XOR、AND和OR门来实现一个位加法器。 1.1内置的基本门是Verilog HDL的重要组成部分，它们提供了构建数字逻辑的基础元素，包括二进制逻辑门（and, nand, or, nor, xor, xnor）、单输入门（buf, not）、三态门（bufif0, bufif1, notif0, notif1）以及模拟器件如上拉、下拉电阻和MOS开关。 这篇文档详细阐述了Verilog HDL中行为描述的应用，以及Verilog设计的一些核心概念，包括语句块、编译预处理和结构描述，这些都是理解和设计FPGA系统的基础。