Verilog HDL应用程序设计实例精讲.pdf

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：45.81M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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第一篇

1、Verilog HDL语言概述

1.1 HDL概念与发展历史

1. HDL概念

2. 为什么要使用HDL

3. HDL 的发展历史

1.2 Verilog HDL语言特点

1. Verilog HDL 简介

2. VHDL 简介

3. Ve时109 HDL与C语言比较

4. Verilog HDL与VHDL比较

1 .3 Verilog HDL语言开发流程

1 . 关于自顶向下的系统设计方法

2. Verilog HDL 开发流程

1.4 Verilog HDL 程序的基本结构

1 .4 . 1 模块

1 . 模块的概念和结构

2. 模块的描述方式

3. 设计的仿真与测试

1 .4.2 模块调用

2、Verilog HDL语法基础

2.1 程序格式

2.2 注释

2.3 间隔符

2.4 数值

1 . 整数型常量

2. 实数型常量

3. 两种常量的转换

2.5 字符串

1 . 字符串变量声明

2. 字符串操作

3. 特殊字符

2.6 标识符

1 . 简单标识符

2. 转义标识符

2.7

1 . 标准输出任务

2. 文件管理任务

3. 仿真控制任务

4. 时间函蚊

5. 其他

2.8 编译指令

1 . 单元模块定义指令

2. 默认线网类型声明指令

3. 宏编译指令

4. 条件编译指令

5. 文件包含指令

6. 复位编译指令'resetall

7. 行号编译指令'Iine

8. 时间标度指令'timescale

9. 驱动编译指令·

2.9 数据类型

2.9. 1 线网( Net ) 和( Variable )

1 . 线网C Net) 声明

2 . 变量( Varíable ) 声明

2.9.2 ( Scalar ) 与( Vector )

1 . 矢量说明

2. 矢量线网型数据的可访问性

2.9.3 线网( Net ) 数据类型

1 . 强度( strength )

2. 线网型数据的隐式声明

3. 线网型数据的初始化

4. 线网型数据的类型

2.9.4 变量! ( Variable ) 数据类型

1 . 寄存器型变量

2. 整型、实型、时间型和实时时间型变量

2.9.5 数组(Arra y) 类型

1 . 线网型数组

2. 寄存器与变量型敖组

3. 存储器

4. 数组举例

2.9.6 参数

1 . 模块参数

2. 局部参数

3. 延时参数

2.9.7 名字空间

1 . 全局名字空间

2. 局部名字空间

2. 10 表达式

2.10.1 操作符

1 . 实型操你数的操作符

2. 操作符的优先级

3. 表达式中整数数值的使用

4. 表达式的求值顺序

5. 算术运算操作符

6. 含有寄存铺型或整蚊型黯据的算术运算表达式

7. 关系操作符

8. 相等操伟符

9. 逻辑操作符

10. 按位操作符

1 1 . 规约运算符

12，移位操作符

13. 条件操作符

14. 连接与复制操作符

2.10.2 操作数

1 . 矢量的位选择和部分位选择的寻址

2. 数姐和存储器寻址

3. 字符串

2.10.3 延迟表达式

2.10.4 表达式的位宽

1 . 表达式位宽规则

2. 表达式位宽问题举例

2.10.5 有符号表达式

1 . 表达式符号类型规则

2. 表达式求值步骤

3. 对赋僵表达式求值的步骤

4. 在有符号表达式中如何处理x 和z

3、行为级建模

5、Verilog HDL语句的综合

5.1 综合概述

7、Verilog HDL代码优化技巧

7.1 资源共享

9、时厚电路设计实例

9.1 D触发器设计

11、数字通信与控制设计实例

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"…………..... ....... ... ........ ..由-………_..._.._…·一- 先血说明本光盘包括内容如下 : 一 ………..…一一……一 ..一董着蚁'ω 工具ω 帽勘ω 文件(f)罐罐恒} 。fi]A.E.)-侈Ij)栅|辰豆豆|园' 刷回民亟挝、Eg亟文件夹光盘�材 u H...副隘因画面 f3 b 'J8擎 X ，、圄圃 XI9凶X Lòr� " i立国特到 0' basecate t:I bid江et'tio.nεate at 0 da'tac:ollpara ζl C oJILlunlllt � 忆:l dahdu-tr孟butor d直:tuelec;tor ö tCÌlate .扁扁瓷器设计常用细蔽嚣ii计附瓷器玻计 (q)熏i去器设计已匍罗华蜡GF 自己第911 d触发帽volkdiv \:)Vpl1 计跄樨移位寄存量E �口'事10擎，自11. Eì\与第四. 、，- ) 4 7个时很何T用磕盘空间:锦.9 GB) ceíre " 12C 'Iuted童和l器 SPI控制器设1惯例UARI收发器设才案例存储器设计实例设计实两团圆『画画 · 时序电脑设计实倒触字躏率计设计实例组合电.设计窑倒 • 一一 60� IB � �我的电脑一 (1)源代码: 本光盘提供了-r� III实例的Verilog HDL程序代码。为了方便查阑，句，古实例都归料在该章相应的文件夹fo 代码文件格式为: *.v，读者可以用Quartus11软竹必 Windows记事本进行打开和编辑。 (2)布储器文件:扩展名为MlF: 仿真波形文件:扩展名为YWF，片JQuartus 11软件打开。 · v ·

( 3 )实例视频文件: 文件格式为.�叽，建议读者安装暴风暴影之类的播放器迸行打开和观看。回.JU5啻组合咆鹤说计�例..Y‘ 一一一 �.，...阉- 3虱/<1.. le 阳"即伽酬 .'1000S闹剧即 '唱，. .. 吧。 t. ICl刷LV_ • '. 1 ，�， ._ 也恤毡，咱即-û_.n tr.""TI UOI • ，.，..，-.，- 1) .. 蝇由 · 阳，.. (i恤� t_�t� DNi帽� .0嗣M .0问、. • JIW3 • • 唱 " 钱。二臼回凰" � ' 1%品&1，缸， :i7Ð也..，u � r. " ....._........，......................，协.to:组=nq伽>&Ct\Ø 1r，" I Ü_OVIdI .�刷飞'UJ鸭、- Inr.. r..ut川…"如啪‘明. u，._� ， UO.l.U..， : " • t II时. tn‘恤，... lnL61 U卧.a.U&I晴tt1t;ty .t_t.坦白凰 lnf.1 r�\.... 1:向， -- �-\t，. y，. ‘f'"" '1'但 e� .tr俨，.Yll�J恤�.� ，t�1也.1"-'t.4且l.AlA>>.ta-..__;1且ld.bc.l且提…lιι......Cul "‘"睛t� k'哩L且hBXt:lI'7 I ..-..:t _ .!在U.，H�.._t‘....，'俨-町'，' ，.. _"� t.�Þ:. _ (， J�� .'_'.� ( t"""，，，，-:，，: .� � w吨'但 tlt. 1..酶，...• .. 'J\. 111幽1VR啊1"， CØ\llI'�.'唱制.1.，.，11ft口"ul O..A.!�， . tJ ""bJ.I"，. • '咱。同…-四- 羹秘费歹唰a己佛!l;l画其他说明 : 文中实例基本都不依赖实际共体的硬件，可以在任何厂家任何系列的FP GAlCPLD F 综合使J+J(如Altera等，只要资源充足)，迹可以利用 S ynoposy公司的工艺陀影射到 AS1C，完仓可以飞作软 IP Core使用。 • • V.l •

…..…· 一.. …... ...... ... ... . 目u • 一一 • • ... ... ….......-…......………·…一一一..一一一……一一一… Verilog HDL语言是一门标准的硬件设计语言，由于具有简单、在观和高效的特点，已经被绝大多数的IC设计者所采用。倒是在现有的同类书籍中，要么只侧重 VerilogHDL 谣言教学，要么只侧重 EDA工具应用 .缺少大盘的工程实例讲解，应用性和实践性不强。该书的出版正好可以填补这个空白。本书内容安排全书共分为 2篇 1 2章，具体去排如l下。 _ - . - 已经具备了Ve耐。9 HDL编理基础的读者.可以跳过比部分. 画实佛的学习。基础知识〈第}-7章)t - 一 - -' _. _ ......._ / 1 概要介绍了VerllogHDl的特点、 l语言蜜素与寝达式、仔为级建模、结 4掏级建镇、语甸的综合、设计与验证 t .1 以及代码优化技巧.引导:读者技术入门. .‘- - 应用编程实例 r (第8-12章〉通过30多个实例. 宿廖渐逃跑介绍了 VerllogHDl在逻骗电蹈、存储 l i黯、敛亨通筒、戴字控制、筒雪测蟹 1领域的应用饱理技术和级6 . t 这些实例类型辜..全部来自于实践并且调试通过.融合了作者多牢的设计经验.读者通过学习可以快速实现擎一反三，瘦高应用篇疆的能刀，本书优势和特色与同类书籍相比，本书主要具备如下的一些优势和特色。 ( 1 )在讲述VerilogHDL语言科j书设计的基础上，系统、深入地介绍了大部分同类书籍小很少涉及的VerilogHDL语占综什内在。 ( 2 )本书实例典型 j三寓，30多个实例涉熬了逻辑电路、持{请器、数字通信、数字控制等热门领域，技术性和实践指导性强。 .. .vn .

• ( 3 )本书重点对 VerilogHDL语言程序设计思路和流程进行讲解，同时穿插介绍许多设计经验与注意事项，利于读者理解和巩固知识点，提高举一反三的能力。 (4)光盘中包含了丰富的实例程序代码，读者稍加修改，便可应用于自己的工作中或者完成自己的课题〈毕业设计 )，物超所值。本书读者对象为:计算机硬件、电子与通信工程等相关专业在校大学生:从事 Verilog HDL设计的研发人员。本书主要由刘福奇、刘波编写，另外，唐清善、邱宝良、周克足、刘斌、李永怀、刘伟捷、李亚捷、李宁字、黄小欢、严剑忠、黄小宽、徐春林、谢正义、郑贞平、张小红、李彦坦、付军鹏、张广安、王艳波、金平等在资料收集、整理和技术支持方面做了大量的工作，在此一并向他们表示感谢! • 由于时间仓促，再加之作者的水平有限，书中难免存在一些不足之处，欢迎广大读者批评和指正，联系方式:jsj@phei.com.cn。 • V1U.

目录 Y�ri199 Hp�L基础知识第1章 Verilog HDL语言概述……....... 1.1 HDL概念与发展历史........... ......... 1.2 Verilog HDL语言特点.........…......... 1.3 Verilog HDL语言开发流程 …......... 1.4 Verilog •• 2 . 2 3 9 HDL程序的基本第3章行为级建模 2.10.2 操作敏.......……..….......… 2.10.3 延远在达式 …................' 2.10.4表达式的位宽 ………………........ 2.10.5 有符号表达式 ……...... ·…......72 ....… …76 .……........ 77 80 结构……...............………..…….......…11 1.4.1 模块 _...._...................................….. 1.4.2 模块调用 …..……........... .... 85 ........ …......... 3.1.1 过程块结构 ..................… 3. L.2 i，niti时过程块 ….......………·…... 3.1.3 always过程块….......…..…. ......…. 3.1 行为级建模的结构….............. ….......…. 82 '84_ 11 87 20 • 第2章 Verilog HDL语法基础 .. ••. .….... ...........…...... .•.•. 22 2.1 程序格式…............. 2.2 注释 …...………………………………….22 ...........… …..22 2.3 间隔符…….................... 2.4 数值 ……..--.. • ...….. ••.• .... ... .•..... 23 2.5 字符串……......…….... 5 2.6 标识符… ……………………………………27 2.7 系统任务和函数 …;E;二-tin---1年斗… 28 2.8 编译指令…... •. • .…................…......... 2.9 数据类型……...............….......…........ ..……......………2 43 34 3.3. L 延时控制 …..…………..... 3.3.2 边沿触发事件控制 ........……… 3.3.3 电乎敏感事件控制 (wait ...…·………98 ….99 32.1 顺序语句块 (begin-end) ......... 91 3.2.2 并行语句块( fork才oin)…..……92 32.3 顺序块和并行块的混合使用 …..94 3.2 语句块….......….. .•.• .…..….......….......90 3.3 时间控制 .........………........................97 语句 )....................................-..... 3.4 赋值i茜句.................….. ............…" 3.4.1 过程赋值语句….......….......…… 3 106 108 . 109 t吾句............................................. 3.5 分支谓勾.............，...........…........，.. 2.9.1线网 (Net)和支量 (Variable) 2.9.2 标量( Scal町)与失量 43 47 ( Vector) ._......._......................…... 赋值语句 ....... 2.9.3 线网(Net)数据袅型…..…........ 48 2.9.4 变量( Variable )批据类型 "……53 2.9.5 数组(Amly)类型. ... …………..54 2.9.6 参敬…..…..….......…..…..................!5� .……….，………..……..….川. 2.9.7 名字空间........…. _..，.......….....… 3.4.3 连续赋位诗句和过程连续赋位 119 13 J ……-…"…..... ....…114 …59 60 3.5川.1 if-e1se条件分立语句 .………..……..….. 3.5.2 cωas优e 分支拉制t语岳句…….. …… .. …….川….川.…….. …… .. ….川 .……...…1366 .. …… .. …… .. 川...…….. …...…….川….川. ……141 ..….. 卢…....川…….川……. 川…….川…….川…… 3.6 循环;蛇宅制涓f句1) .…….川….. .... 2.10 表达式.......…….......…..………·…..… 2.10.1 操作符 …..….......…......... ….......… 61 • JX.

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