Verilog HDL：线网时延与赋值延迟解析

"线网时延-streaming systems-Verilog语言" Verilog HDL是一种广泛使用的硬件描述语言，它允许设计者在多个抽象层次上描述数字系统，从算法级到门级，甚至到开关级。Verilog HDL的核心功能包括行为特性、数据流特性、结构组成以及时序建模，它还提供了编程接口，以便在模拟和验证过程中控制设计和访问设计内部状态。 在描述线网时延（Wire Delay）时，Verilog HDL提供了一种方式来指定信号在网络中的传播延迟。例如，`wire #5 Arb;` 表示线网`Arb`的时延是5个时间单位。当源驱动值改变时，这个时延决定了信号到达线网的时间。在给定的示例中，如果在时间10，`Bod`的值变化导致表达式计算并得出新的值，这个新值将在2个时间单位后（即时间12）被赋给`Arb`。然而，考虑到线网的时延，实际的赋值会发生在时间17（= 10 + 2 + 5）。这种时延对于理解信号在设计中的传输路径和时间至关重要。 赋值时延（Assignment Delay）则与线网时延不同，它是指从表达式计算完成到信号被赋值到线网之间的时间。比如`wire #2 A = B - C;` 这里的2个时间单位是赋值时延，表示从计算`B - C`的结果到值到达线网`A`的时间，而不是线网本身的传输时延。 线网时延对于理解和分析设计的时序特性非常重要，特别是在高速数字系统中，精确的时序计算直接影响到系统的正确性和性能。图7-4展示了线网时延如何影响信号的传播，而图7-3则进一步说明了带有赋值时延的线网时延是如何工作的。 主从触发器（Master-Slave Flip-Flop，MSDF）是数字电路中的一个基础元件，其Verilog HDL模型展示了如何使用Verilog来描述这种时序逻辑。在这个模型中，各种信号通过逻辑运算符（如`~`表示非操作，`&`表示与操作）进行连接，形成复杂的逻辑表达式，这些表达式在特定时钟边沿触发时执行，体现了Verilog HDL的时序建模能力。 Verilog HDL语言的历史始于1983年，由Gateway Design Automation公司开发，后来成为IEEE Std 1364-1995标准，现在是电子设计自动化（EDA）领域不可或缺的一部分，用于芯片设计和验证。语言的普及和广泛应用使得Verilog HDL能够处理从简单逻辑门到复杂的系统级设计的描述。其丰富的功能，如行为建模、结构描述和时序分析，使得Verilog HDL成为现代集成电路设计的关键工具。