Verilog HDL入门：状态机与移位寄存器建模

"这篇文档介绍了如何使用Verilog语言进行状态机和移位寄存器的建模。在状态机建模部分，展示了如何利用always语句和case语句来实现一个简单的乘法算法状态机，同时也提到了状态图在设计中的重要性。而在移位寄存器的建模中，通过定义参数NUM_REG来实现通用的移位寄存器模块，可以灵活地根据需要创建不同长度的移位寄存器。文档还强调了Verilog语言的灵活性和多功能性，它不仅支持行为建模，还包含了数据流特性和结构描述，并可用于设计验证。此外，Verilog的起源和发展历程也进行了简要说明，它自1983年起由GatewayDesignAutomation公司开发，后来成为IEEE标准，即IEEE Std 1364-1995。" 在Verilog中，状态机的建模通常采用always语句结合case语句实现。这是一个典型的组合逻辑控制结构，其中状态信息存储在寄存器中。在提供的例子中，状态机执行乘法运算，当Reset信号高时，累加器Acc和计数器Count初始化；当Reset变为低，开始乘法计算。如果乘数Mplr在Count位为1，则将被乘数加到累加器上，随后被乘数左移1位，计数器加1。当Count达到16，乘法运算结束，Done信号置为高。否则，继续检查Mplr的下一个位，如此循环，直至完成所有位的检查。 移位寄存器的建模则通过模块化设计实现，定义了一个名为Shift_Reg的模块，该模块包含一个参数NUM_REG，用于指定寄存器的数量。在always @(posedge Clock)的敏感列表中，使用for循环将寄存器的值右移，同时将输入数据D装载到最左边的寄存器。这样，通过实例化Shift_Reg模块并传入不同的NUM_REG值，可以创建不同长度的移位寄存器。 Verilog语言是硬件描述语言的代表，它支持从高层次的算法描述到低层次的门级和开关级建模。Verilog不仅有丰富的操作符和结构，借鉴了C语言，还提供了一套完整的模拟和仿真语义，使得设计模型可以通过Verilog仿真器进行验证。其核心功能包括行为建模、数据流描述、结构组合以及时序分析等，适用于各种复杂度的数字系统设计。随着版本的升级，Verilog不断扩展，以适应更广泛的硬件设计需求。