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Verilog_HDL模型(门级_RTL级_算法级_系统级).ppt

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第9章 Verilog HDL模型的不同抽 象级别 1
概述 Verilog模型可以是实际电路不同级别的抽象。所谓不同的抽象 级别,实际上是指同一个物理电路,可以在不同的层次上用 Verilog语言来描述它,如果只从行为和功能的角度来描述某一 电路模块,就称为行为模块;如果从电路结构的角度来描述该电 路模块,就称为结构模块。抽象的级别和它们对应的模块类型常 可以分为以下5种 (1) 系统级(system) (2) 算法级(algorithmic) (3) RTL级(RegisterTransferLevel): (4) 门级(gate-level): (5) 开关级(switch-level) 系统级、算法级和RTL级是属于行为级的,门级是属于结构级的。 //行为级 //行为级 //行为级 //结构级 2
对于数字系统的逻辑设计工程师而言,熟练地掌握门级、 RTL级、算法级、系统级是非常重要的。而对于电路基本部 件(如门、缓冲器、驱动器等)库的设计者而言,则需要掌 握用户自定义源语元件(UDP)和开关级的描述。 一个复杂电路的完整Verilog HDL模型是由若干个Verilog HDL模块构成的,每一个模块又可以由若干个子模块构成。 这些模块可以分别用不同抽象级别的Verilog HDL描述,在 一个模块中也可以有多种级别的描述。利用Verilog HDL语 言结构所提供的这种功能就可以构造一个模块间的清晰层次 结构来描述极其复杂的大型设计。 3
9.1 门级结构 一个逻辑网络是由许多逻辑门和开关所组成,因此用逻辑门的 模型来描述逻辑网络是最直观的。 Verilog HDL提供了一些门类型的关键字,可以用于门级结构建 模。 4
9.1.1 与非门、或门和反向器及其说明语法 Verilog HDL中有关门类型的关键字共有26个之多。我们只介绍 8个。 and 与门 nand 与非门 nor 或非门 or 或门 xor 异或门 xnor 异或非门 buf 缓冲器 not 非门 门声明语句的格式如下: <门的类型>[<驱动能力><延时>]<门实例1>[,<门实例2>,…< 门实例n>]; 5
9.1.2用门级结构描述D触发器 例9.1用基本逻辑单元组成D型主从触发器 6
module input output flop(data,clock,clear,q,qb); data,clock,clear; q,qb; #10 nd1(a,data,clock,clear), nand nd2(b,ndata,clock), nd4(d,c,b,clear), nd5(e,c,nclock), nd6(f,d,nclock), nd8(qb,q,f,clear); nand nd7(q,e,qb); not iv2(nclock,clock); endmodule iv1(ndata,data), nd3(c,a,d), #9 #10 7
9.1.3 .由已经设计成的模块来构成更高一层的模块 q3 q2 q1 q0 d clk f4 clr q d q f3 clk clr d q f2 clk clr d q f1 clk clr clrb clk d3 d2 d1 d0 四位寄存器电路结构图 8
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