FPGA基础:阻塞与非阻塞赋值解析-ZYNQ开发板教程
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更新于2024-08-07
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"阻塞赋值和非阻塞赋值详解-exynos4412完整用户手册(共2858页)"
在FPGA设计中,阻塞赋值(Blocking Assignment)和非阻塞赋值(Non-Blocking Assignment)是Verilog编程中两个基本且至关重要的概念。它们在数字逻辑设计中起到决定性作用,尤其是在同步时序逻辑电路的设计中。了解这两者的差异是理解和编写正确Verilog代码的关键。
阻塞赋值用“=”表示,它会立即执行并更新变量的值。在同一个时钟周期内,如果一个阻塞赋值语句在另一个之前执行,那么前者会先完成赋值。例如:
```verilog
reg A;
reg B;
always @(posedge clk) begin
A = 1'b1;
B = 1'b1;
end
```
在这个例子中,当时钟上升沿到来时,A和B都会被立刻赋值为1,但因为阻塞赋值的顺序性,如果A和B的赋值顺序改变,结果也不会有任何变化,因为它们都是在同一个时钟边沿执行的。
非阻塞赋值则用“<=”表示,它不会立即更新变量的值,而是会在当前时钟周期结束时,即下一个时钟边沿到来之前进行赋值。这意味着在一个always块内,所有的非阻塞赋值会在同一时刻生效,不论它们的顺序如何。来看一个示例:
```verilog
reg A;
reg B;
always @(posedge clk) begin
A <= 1'b1;
B <= 1'b1;
end
```
在这里,无论A和B的赋值顺序如何,两者都会在下一个时钟上升沿时同时被置为1。这种特性使得非阻塞赋值在描述组合逻辑和时序逻辑时特别有用,因为它避免了因顺序而产生的意外依赖。
在设计时序逻辑电路时,通常使用非阻塞赋值来定义状态机,以确保在同一个时钟周期内所有状态变量的更新同步进行。而在描述组合逻辑时,阻塞赋值更常见,因为它确保了计算的顺序性。
在FPGA开发中,理解阻塞赋值和非阻塞赋值的差异至关重要,因为错误的使用可能导致设计不符合预期,甚至产生错误。特别是在复杂的时序逻辑设计中,不正确的赋值方式可能导致信号延迟、竞争条件和其他难以调试的问题。因此,熟练掌握这两种赋值方式及其应用场景是每个FPGA开发者的基础技能。
本手册可能涵盖了Exynos4412处理器和Zynq SoC(如XC7Z020)相关的FPGA设计知识,包括使用Vivado工具进行项目开发。提供的版本信息显示,这份文档在不断更新和改进中,以适应技术的发展和教学需求,旨在帮助用户从基础到进阶逐步掌握FPGA开发。
2018-03-21 上传
2020-03-06 上传
2023-07-14 上传
2023-07-14 上传
2023-08-01 上传
2023-06-12 上传
2023-02-08 上传
2023-05-12 上传
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马运良
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