描述電路的三種層次

tags: verilog digital design 邏輯設計 邏設

English Version

English Version

Structure Description ( Structural Modeling )

Format：

<gate> name ( output, intput1, input2,... );

• 又稱為 Gate Level Description
• 簡單來說就是把用一個個 gate 把電路描述出來。

Example：

module comparator( A, B, gt, lt, eq );
    input A, B;
    output gt, lt, eq;
    
    wire negA, negB;
    
    not not1( negA, A );
    not not2( negB, B );
    and and1( gt, A, negB );
    and and2( lt, negA, B );
    xnor xnor1( eq, A, B );
    
endmodule

Dataflow Description ( Dataflow Modeling )

Format：

wire A;
assign A = 1'b0;
 
//Note!! assign statement have to be used with wire type 

• 又稱為 continuous assignment.

• 只要 = 右邊的值改變，assgin statement 就會執行一次

• = 左邊只能是 wire

• 輸出 “ 不 ” 可以包含輸入。例如： assign a = a + b;

• 一個參數只能被 assign 一次。例如： assign a = b; assign a = c; //error

• assign 的值也可以用大括弧來串聯 bit。

  • assign a = { 1'b0, 1'b1 }; // a = 2'b01
  • assign a = { 2{2'b10} }; // a = 4'b1010

module comparator( A, B, gt, lt, eq );
    input A, B;
    output gt, lt, eq;
    
    assign gt = A & ~B;
    assign lt = ~A & B;
    assign eq = ~( A ^ B );
    
endmodule

其他更詳盡的語法說明，請參考 Lexical Conventions。

Behavior Description ( Behavior Modeling )

格式

initial begin
    ...
end

always @( sensitivity list ) begin
    ...
end

• Behavior 也稱作 procedural assignment，意思是會依照一些程序條件來觸發。

• 又稱作 block assignment

• 可分成兩種，initial block 和 always block。

  1. initial block：只會在程式一進來的時候執行一次，但是 initial block 是不能夠合成的，只能用在testbench。

  2. always block：只要 sensitivity list 裡的 value 有改變，就會執行一次 always block 裡面的程式。

• 往往 sensitivity list 內的參數會過多，為避免少寫，通常會用 * 代替。

• 等號左邊只能夠是 reg。

module comparator( A, B, gt, lt, eq );
    input A, B;
    output gt, lt, eq;
    
    always @(*) begin
        gt = A & ~B;
        lt = ~A & B;
        eq = ~( A ^ B );
    end
    
endmodule

在這個範例中，always block 裡面使用的是 blocking assignment，也就是在這個 block 內部會依序執行，之後在 sequential circuit 的時候會再詳細的介紹。

更多詳盡的說明，請同學 google 尋找，或上 「Verilog HDL 教學講義」。

Image Not Showing Possible Reasons

• The image file may be corrupted
• The server hosting the image is unavailable
• The image path is incorrect
• The image format is not supported

Learn More →

Homepage

Image Not Showing Possible Reasons

• The image file may be corrupted
• The server hosting the image is unavailable
• The image path is incorrect
• The image format is not supported

Learn More →