Verilog HDL：握手协议与交互进程模拟

本文档是关于Verilog HDL硬件描述语言的介绍，涵盖了握手协议的实例和Verilog语言的基本概念。 在Verilog HDL中，`always`语句常用于描述数字系统的交互行为，比如有限状态机。在这个例子中，有两个交互进程——RX（接收器）和MP（微处理器）。RX读取串行输入数据并在准备好接收数据时发送Ready信号给MP。MP在处理完数据并输出后，会回应一个Ack（确认）信号给RX以允许读取新的输入。这种交互可以通过以下代码表示： ```verilog module Interacting (Serial_In, Clk, Parallel_Out); input Serial_In, Clk; output [0:7] Parallel_Out; reg [0:7] Parallel_Out; reg Ready, Ack; wire [0:7] data; include "Read_Word.v" // 包含Read_Word任务的定义 always @* begin: RX Read_Word(Serial_In, Clk, Data); // 任务Read_Word在每个时钟周期读取串行数据 Ready = 1; // 数据准备好 wait(Ack); // 等待MP的确认 Ready = 0; // 数据不再准备好 #40; // 延时40ns end always @* begin: MP #25; // 延时25ns // MP的处理逻辑 Ack = 1; // 发送确认信号 // ... end endmodule ``` Verilog HDL是一种强大的硬件描述语言，它支持从算法级别到门级别的多层抽象设计。它可以描述行为特性、数据流、结构组成以及时序建模，同时提供了与设计外部交互的编程接口。Verilog语言的语义清晰，使得模型可以通过Verilog仿真器进行验证。它的语法结构部分借鉴自C语言，但包含了更丰富的建模元素，虽然有些可能较难理解，但核心子集相对简单易学。 Verilog的历史可以追溯到1983年，最初由Gateway Design Automation开发用于其模拟器产品。随着其广泛采用，Verilog在1990年开放给公众，并在1995年成为IEEE Std 1364-1995标准，现在是电子设计自动化领域广泛使用的标准语言。 Verilog HDL的主要能力包括： 1. 基本逻辑门（如and、or、not等） 2. 行为描述，如`always`语句 3. 数据流建模 4. 结构化设计，如模块化 5. 时序建模和延迟计算 6. 设计验证功能，如测试平台和断言 7. 可编程接口，支持在模拟和验证期间的外部访问和控制 通过这些特性，Verilog HDL能够有效地描述和验证从简单的逻辑门到复杂的电子系统等各种数字设计。