Verilog HDL基础：条件语句case在FPGA设计中的应用

"该资源是一份关于FPGA基础的课件，主要讲解了Verilog HDL中的条件语句——case分支语句。课程由电子工程学院的杜雨洺教授，内容涵盖HDL概念、Verilog的历史、用途以及示例。案例中展示了如何使用case语句在FPGA设计中实现计算功能。" 在Verilog HDL中，条件语句case分支语句是一种重要的控制流结构，常用于根据不同的条件执行不同的操作。在给出的实例中，`compute`模块接受三个输入：rega、regb和opcode，以及一个输出：result。opcode用于决定执行何种运算，而rega和regb则是运算的两个输入。`always @(rega or regb or opcode)`是敏感列表，意味着当rega、regb或opcode中的任何一位发生变化时，always块内的代码将被执行。 case语句如下： ```verilog always @(rega or regb or opcode) case (opcode) 3'b000 : result = rega + regb; // 操作码为000时执行加法 3'b001 : result = rega - regb; // 操作码为001时执行减法 3‘b010 : // specify multiple cases with the same result 3'b100 : result = rega / regb; // 操作码为010或100时执行除法（这里3'b010和3'b100具有相同结果） default : begin result = 'bx; $display (" no match"); end endcase ``` 在这个case语句中，如果opcode匹配3'b000，那么result将等于rega和regb的和；如果匹配3'b001，则执行减法。有趣的是，3'b010和3'b100都被指定为执行除法操作，这表明在Verilog中可以有多个case项对应同一个结果。如果opcode没有匹配任何case项，那么执行default分支，将result设置为未知值'bx，并打印"No match"信息。 Verilog HDL是一种硬件描述语言（HDL），它允许工程师用类似编程的方式来描述电子硬件，包括连接、功能、时序和并行性。这个例子中的`compute`模块就是Verilog的一个实例，它模拟了一个根据输入操作码执行不同算术运算的逻辑单元，这样的代码可以被综合成FPGA或ASIC的门级电路。 Verilog最初由Phil Moorby在1983年创建，后来成为Cadence公司的产品，并且在1995年制定了IEEE 1364标准，现在广泛应用于ASIC和FPGA的设计与验证。Verilog因其C语言风格的语法而易于学习，适用于编写可综合的寄存器传输级（RTL）代码，系统级别的仿真，以及测试程序的编写。