"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。