6. supply0和supply1线网
supply0用于对“地”建模,即低电平0;supply1网用于对电源建模,即高电平1;例如: supply0 Gnd, ClkGnd; supply1 [2:0] Vcc; 3.7.2 未说明的线网
在Verilog HDL中,有可能不必声明某种线网类型。在这样的情况下,缺省线网类型为1位线网。
可以使用`default_nettype编译器指令改变这一隐式线网说明方式。使用方法如下:
`default_nettype net_kind 例如,带有下列编译器指令: `default_nettype wand
任何未被说明的网缺省为1位线与网。 3.7.3 向量和标量线网
在定义向量线网时可选用关键词scalared 或vectored。如果一个线网定义时使用了关键词vectored,
那么就不允许位选择和部分选择该线网。换句话说,必须对线网整体赋值(位选择和部分选择在下一章中讲解)。例如: wire vectored [3:1] Grb;
//不允许位选择Grb[2]和部分选择Grb [3:2] wor scalared [4:0] Best;
//与wor [4:0] Best相同,允许位选择Best [2]和部分选择Best [3:1]。
如果没有定义关键词,缺省值为标量。 3.7.4 寄存器类型
有5种不同的寄存器类型。 * reg * integer * time * real * realtime 1. reg寄存器类型
寄存器数据类型reg是最常见的数据类型。reg类型使用保留字reg加以说明,形式如下:
reg [ msb: lsb] reg1, reg2, . . . regN;
msb和lsb 定义了范围,并且均为常数值表达式。范围定义是可选的;如果没有定义范围,缺省值为1位寄存器。例如: reg [3:0] Sat; //Sat为4 位寄存器。 reg Cnt; //1位寄存器。 reg [1:32] Kisp, Pisp, Lisp;
寄存器可以取任意长度。寄存器中的值通常被解释为无符号数, 例如: reg [1:4] Comb; . . .
Comb = -2; //Comb 的值为14(1110),1110是2的补码。 Comb = 5; //Comb的值为15(0101)。 2. 存储器
存储器是一个寄存器数组。存储器使用如下方式说明: reg [ msb: 1sb] memory1 [ upper1: lower1], memory2 [upper2: lower2],. . . ; 例如:
reg [0:3 ] MyMem [0:63]
//MyMem为64个4位寄存器的数组。 reg Bog [1:5]
//Bog为5个1位寄存器的数组。
MyMem和Bog都是存储器。数组的维数不能大于2。注意存储器属于寄存器数组类型。线网数据类型没有相应的存储器类型。
单个寄存器说明既能够用于说明寄存器类型,也可以用于说明存储器类型。
parameter ADDR_SIZE = 16 , WORD_SIZE = 8;
reg [1: WORD_SIZE] RamPar [ ADDR_SIZE-1 : 0], DataReg; RamPar是存储器,是16个8位寄存器数组,而DataReg是8位寄存器。
在赋值语句中需要注意如下区别:存储器赋值不能在一条赋值语句中完成,但是寄存器可以。因此在存储器被赋值时,需要定义一个索引。下例说明它们之间的不同。
reg [1:5] Dig; //Dig为5位寄存器。 . . .
Dig = 5'b11011;
上述赋值都是正确的, 但下述赋值不正确:
reg BOg[1:5]; //Bog为5个1位寄存器的存储器。 . . .
Bog = 5'b11011;
有一种存储器赋值的方法是分别对存储器中的每个字赋值。例如: reg [0:3] Xrom [1:4] . . .
Xrom[1] = 4'hA; Xrom[2] = 4'h8; Xrom[3] = 4'hF; Xrom[4] = 4'h2;
为存储器赋值的另一种方法是使用系统任务: 1) $readmemb (加载二进制值) 2) $readmemb (加载十六进制值)
这些系统任务从指定的文本文件中读取数据并加载到存储器。文本文件必须包含相应的二进制或者十六进制数。例如: reg [1:4] RomB [7:1] ; $ readmemb (\
Romb是存储器。文件“ram.patt”必须包含二进制值。文件也可以包含空白空间和注释。下面是文件中可能内容的实例。 1101 1110 1000 0111 0000 1001 0011
系统任务$readmemb促使从索引7即Romb最左边的字索引,开始读取值。如果只加载存储器的一部分,值域可以在$readmemb方法中显式定义。例如:
$readmemb (\
在这种情况下只有Romb[5],Romb[4]和Romb[3]这些字从文件头开始被读取。被读取的值为1101、1100和1000。 文件可以包含显式的地址形式。 @hex_address value 如下实例:
@5 11001 @2 11010
在这种情况下,值被读入存储器指定的地址。
当只定义开始值时,连续读取直至到达存储器右端索引边界。例如:
$readmemb (\ //从地址6开始,并且持续到1。 $readmemb ( \ //从地址6读到地址4。 3. Integer寄存器类型
整数寄存器包含整数值。整数寄存器可以作为普通寄存器使用,典型应用为高层次行为建模。使用整数型说明形式如下:
integer integer1, integer2,. . . intergerN [msb:1sb] ; msb和lsb是定义整数数组界限的常量表达式,数组界限的定义是可选的。注意容许无位界限的情况。一个整数最少容纳32位。但是具体实现可提供更多的位。下面是整数说明的实例。 integer A, B, C; //三个整数型寄存器。 integer Hist [3:6]; //一组四个寄存器。
一个整数型寄存器可存储有符号数,并且算术操作符提供2的补码运算结果。
整数不能作为位向量访问。例如,对于上面的整数B的说明,B[6]和B[20:10]是非法的。一种截取位值的方法是将整数赋值给一般的reg类型变量,然后从中选取相应的位,如下所示: reg [31:0] Breg; integer Bint; . . .
//Bint[6]和Bint[20:10]是不允许的。 . . . Breg = Bint;
/*现在,Breg[6]和Breg[20:10]是允许的,并且从整数Bint获取相应的位值。*/
上例说明了如何通过简单的赋值将整数转换为位向量。类型转换自动完成,不必使用特定的函数。从位向量到整数的转换也可以通过赋值完成。例如:
integer J; reg [3:0] Bcq;
J = 6; //J的值为32'b0000...00110。 Bcq = J; // Bcq的值为4'b0110。 Bcq = 4'b0101.
J = Bcq; //J的值为32'b0000...00101。 J = -6; //J 的值为 32'b1111...11010。 Bcq = J; //Bcq的值为4'b1010。
注意赋值总是从最右端的位向最左边的位进行;任何多余的位被截断。如果你能够回忆起整数是作为2的补码位向量表示的,就很容易理解类型转换。
4. time类型
time类型的寄存器用于存储和处理时间。time类型的寄存器使用下述方式加以说明。
time time_id1, time_id2, . . . ,time_idN [ msb:1sb]; msb和lsb是表明范围界限的常量表达式。如果未定义界限,每个标识符存储一个至少64位的时间值。时间类型的寄存器只存储无符号数。例如:
time Events [0:31]; //时间值数组。
time CurrTime; //CurrTime 存储一个时间值。 5. real和realtime类型
实数寄存器(或实数时间寄存器)使用如下方式说明: //实数说明:
real real_reg1, real_reg2, . . ., real_regN; //实数时间说明:
realtime realtime_reg1, realtime_reg2, . . . ,realtime_regN; realtime与real类型完全相同。例如: real Swing, Top; realtime CurrTime;
real说明的变量的缺省值为0。不允许对real声明值域、位界限或字节界限。
当将值x和z赋予real类型寄存器时,这些值作0处理。 real RamCnt; . . .