Verilog HDL中的数值常量与FPGA技术详解

在FPGA技术教程中，数值常量是设计电路时必不可少的一部分。Verilog HDL，作为一种常用的硬件描述语言，支持两种主要类型的数值常量：整型和实型。这些常量可以通过十进制、十六进制、八进制或二进制形式表示，区分有符号和无符号数。使用`parameter`关键字定义常量，例如`Vcc=5`和`fbus=8’b11010001`，其中`8’b`表示八位二进制数。 整型数值常量在Verilog中可以采用两种书写格式：一是无位宽的十进制，如`-132`；二是明确指定位宽和进制，如`16'h6a8c`，它代表一个4位十六进制数。在这种格式中，`[size]’base`的结构清晰明了，`size`指定了数值的位宽，`base`则决定了数值的进制。比如`8'hf5`等价于`8'b11110101`，而`8'b1101zzzz`则可以表示为8位的二进制数`8'hdz`。 CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA是可编程逻辑器件的两个重要类别。CPLD通常指的是可编程逻辑阵列（PLA）和可编程阵列逻辑（PAL），它们在70年代开始发展，分别通过熔丝编程和改进后的PLA技术出现。80年代初，莱迪思公司引入了电可擦写GAL器件，提供了更大的灵活性。到了80年代中期，Xilinx推出了现场可编程FPGA，允许用户动态改变内部布线进行编程。随后，Lattice公司提出了在系统可编程（ISP）的概念，进一步扩展了器件的功能。 了解并熟练运用这些数值常量是设计FPGA电路的基础，对于编写硬件描述语言的程序，特别是在使用像QuartusII这样的工具进行模型建立和仿真时至关重要。通过掌握不同类型的数值常量和它们的格式，设计师能够更精确地描述和实现电路的行为，从而实现高效、灵活的硬件设计。