Verilog教程：reg与wire的区别详解

"这篇资源是关于Verilog数字系统设计教程的一部分，主要讲解了Verilog中reg和wire类型的差异。文章作者是北京航空航天大学的夏宇闻，内容涵盖了Verilog建模、仿真、综合、验证和实现的基础知识，并提供了课程的学习方法和考核方式。" 在Verilog HDL（硬件描述语言）中，reg和wire是两种基本的数据类型，它们在逻辑设计中扮演着不同的角色。 1. reg类型： reg类型变量用于表示存储数据的元件，如寄存器或触发器。它们有状态，可以在时钟边沿触发器更新其值。在上述示例模块rw1中，`out1`被声明为reg类型，这意味着它的值会在always块中的语句执行时改变，例如`always @(b) out1 = ~b;`这条语句在b发生变化时，会翻转out1的值。 2. wire类型： wire类型变量则代表信号线，用于连接逻辑门或者传递数据。它们没有内部存储，其值由连接到它的逻辑门决定。在rw1模块中，`out2`被声明为wire类型，它通过assign语句直接连接到输入a，即`assign out2 = a;`表明out2的值总是等于a的当前值，这是一个组合逻辑的表示。 3. reg与wire的区别： - 存储性：reg有存储能力，可以保持其值直到被重新赋值；而wire没有存储能力，其值取决于驱动它的逻辑门。 - 驱动方式：reg通常在always块中被赋值，而wire通过assign语句或者逻辑门驱动。 - 事件敏感：reg在敏感列表中的事件触发时更新，wire的值随其驱动源的变化立即更新。 - 使用场景：reg常用于描述存储元件，如寄存器、计数器等；wire则常用于描述组合逻辑路径。 4. Verilog设计流程： - 建模（Modeling）：用Verilog描述数字系统的行为和结构。 - 仿真（Simulation）：使用仿真器验证设计的功能是否正确。 - 综合（Synthesis）：将Verilog代码转换为门级网表，适合特定集成电路工艺。 - 验证（Verification）：通过检查综合后的网表确保功能正确且满足设计约束。 - 实现（Implementation）：布局布线，生成物理芯片布局。 5. 学习方法和考核方式： - 该课程包括20小时的讲课、40小时的自学、20小时的实验以及4小时的上机实验和面试，强调理论与实践的结合。 - 考核基于听课、复习、实验操作和最后考核四部分，鼓励学生全面理解和掌握Verilog设计。 理解并掌握Verilog中reg和wire的使用是数字系统设计的基础，这对于设计和实现复杂的数字逻辑系统至关重要。