第17章Verilog中的高级结构.ppt

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1、第17章 Verilog中的高级结构,学习内容：任务和函数的定义和调用怎样使用命名块怎样禁止命名块和任务有限状态机（FSM）及建模,Verilog的任务及函数,结构化设计是将任务分解为较小的，更易管理的单元，并将可重用代码进行封装。这通过将设计分成模块，或任务和函数实现。,任务（task)通常用于调试，或对硬件进行行为描述可以包含时序控制（#延迟，,wait）可以有 input，output，和inout参数可以调用其他任务或函数函数(function)通常用于计算，或描述组合逻辑不能包含任何延迟；函数仿真时间为0只含有input参数并由函数名返回一个结果可以调用其他函数，但不能调用任务,Ve

2、rilog的任务及函数,任务和函数必须在module内调用在任务和函数中不能声明wire所有输入/输出都是局部寄存器任务/函数执行完成后才返回结果。例如，若任务/函数中有forever语句，则永远不会返回结果,任务,下面的任务中含有时序控制和一个输入，并引用了一个module变量，但没有输出、输入输出和内部变量，也不显示任何结果。时序控制中使用的信号（例如ck）一定不能作为任务的输入，因为输入值只向该任务传送一次。,module top;reg clk,a,b;DUT u1(out,a,b,clk);always#5 clk=!clk;task neg_clocks;input 31:0 nu

3、mber_of_edges;repeat(number_of_edges)(negedge clk);endtask initial begin clk=0;a=1;b=1;neg_clocks(3);/任务调用 a=0;neg_clocks(5);b=0;endendmodule,任务,任务可以有input,output 和 inout参数。传送到任务的参数和与任务I/O说明顺序相同。尽管传送到任务的参数名称与任务内部I/O说明的名字可以相同，但在实际中这通常不是一个好的方法。参数名的唯一性可以使任务具有好的模块性。可以在任务内使用时序控制。在Verilog中任务定义一个新范围（scope)

4、要禁止任务，使用关键字disable。,主要特点：,从代码中多处调用任务时要小心。因为任务的局部变量的只有一个拷贝，并行调用任务可能导致错误的结果。在任务中使用时序控制时这种情况时常发生。在任务或函数中引用调用模块的变量时要小心。如果想使任务或函数能从另一个模块调用，则所有在任务或函数内部用到的变量都必须列在端口列表中。,任务,下面的任务中有输入，输出，时序控制和一个内部变量，并且引用了一个module变量。但没有双向端口，也没有显示。任务调用时的参数按任务定义的顺序列出。,module mult(clk,a,b,out,en_mult);input clk,en_mult;input 3:0

5、 a,b;output 7:0 out;reg 7:0 out;always(posedge clk)multme(a,b,out);/任务调用 task multme;/任务定义 input 3:0 xme,tome;output 7:0 result;wait(en_mult)result=xme*tome;endtaskendmodule,函数（function）,函数中不能有时序控制，但调用它的过程可以有时序控制。函数名f_or_and在函数中作为register使用,module orand(a,b,c,d,e,out);input 7:0 a,b,c,d,e;output 7:0

6、out;reg 7:0 out;always(a or b or c or d or e)out=f_or_and(a,b,c,d,e);/函数调用 function 7:0 f_or_and;input 7:0 a,b,c,d,e;if(e=1)f_or_and=(a|b)endfunctionendmodule,函数,主要特性：函数定义中不能包含任何时序控制语句。函数至少有一个输入，不能包含任何输出或双向端口。函数只返回一个数据，其缺省为reg类型。传送到函数的参数顺序和函数输入参数的说明顺序相同。函数在模块（module)内部定义。函数不能调用任务，但任务可以调用函数。函数在Verilo

7、g中定义了一个新的范围（scope)。虽然函数只返回单个值，但返回的值可以直接给信号连接赋值。这在需要有多个输出时非常有效。o1,o2,o3,o4=f_ or_ and(a,b,c,d,e);,函数,要返回一个向量值（多于一位），在函数定义时在函数名前说明范围。函数中需要多条语句时用begin和end。不管在函数内对函数名进行多少次赋值，值只返回一次。下例中，函数还在内部声明了一个整数。,module foo;input 7:0 loo;output 7:0 goo;/可以持续赋值中调用函数 wire 7:0 goo=zero_count(loo);function 3:0 zero_coun

8、t;input 7:0 in_ bus;integer I;begin zero_count=0;for(I=0;I 8;I=I+1)if(!in_bus I)zero_count=zero_count+1;end endfunctionendmodule,函数,函数返回值可以声明为其它register类型：integer,real,或time。在任何表达式中都可调用函数,函数,函数中可以对返回值的个别位进行赋值。函数值的位数、函数端口甚至函数功能都可以参数化。,.parameter MAX_BITS=8;reg MAX_BITS:1 D;function MAX_BITS:1 reverse

9、_bits;input MAX_BITS-1:0 data;integer K;for(K=0;K MAX_BITS;K=K+1)reverse_ bits MAX_BITS-(K+1)=data K;endfunctionalways(posedge clk)D=reverse_bits(D);.,命名块(named block),在关键词begin或fork后加上：对块进行命名,module named_ blk;.begin:seq_blk.end.fork:par_blk.join.endmodule,在命名块中可以声明局部变量 可以使用关键词disable禁止一个命名块 命名块定义了

10、一个新的范围 命名块会降低仿真速度,禁止命名块和任务,module do_arith(out,a,b,c,d,e,clk,en_mult);input clk,en_mult;input 7:0 a,b,c,d,e;output 15:0 out;reg 15:0 out;always(posedge clk)begin:arith_block/*命名块*reg 3:0 tmp1,tmp2;/*局部变量*tmp1,tmp2=f_or_and(a,b,c,d,e);/函数调用 if(en_mult)multme(tmp1,tmp2,out);/任务调用 end always(negedge en

11、_mult)begin/中止运算 disable multme;/*禁止任务*disable arith_block;/*禁止命名块*end/下面定义任务和函数 endmodule,禁止命名块和任务,disable语句终结一个命名块或任务的所有活动。也就是说，在一个命名块或任务中的所有语句执行完之前就返回。语法：disable 或 disable 当命名块或任务被禁止时，所有因他们调度的事件将从事件队列中清除disable是典型的不可综合语句。在前面的例子中，只禁止命名块也可以达到同样的目的：所有由命名块、任务及其中的函数调度的事件都被取消。,有限状态机,隐式状态机FSM 不需要声明状态寄存器

12、 仿真效率高 只适合于线性的状态改变 大多数综合工具不能处理显式FSM：利于结构化 易于处理缺省条件 能处理复杂的状态改变 所有综合工具都支持,有限状态机,在隐式FSM中，只要数据在一个时钟沿写入并在另一个周期读出，则会生成寄存器。所有FSM必须有复位，且状态改变必须在单一时钟信号的同一边沿。通常，如果状态改变简单明确，且综合工具接受隐式状态机，就可以使用隐式类型。如果状态改变很复杂，则显式类型更加有效。隐式状态机是一个行为级而非RTL代码的典型例子。这种代码依赖循环和内嵌时序控制，有时也有命名事件、wait和disable语句。因此，隐式状态机在综合时通常不被支持。线性FSM是指从一个状态到

13、下一个状态的转换不需要任何条件。,显式有限状态机,module exp(out,datain,clk,rst);input clk,rst,datain;output out;reg out;reg state;always(posedge clk or posedge rst)if(rst)state,out=2b00;else case(state)1b0:begin out=1b0;if(!datain)state=1b0;else state=1b1;end 1b1:begin out=datain;state=1b0;end default:state,out=2b00;endcas

14、eendmodule,显式有限状态机,可以在过程块中用单一时钟边沿和case语句显式地描述FSM。必须声明定义状态机的状态状态变量。要改变当前状态，必须在时钟边沿改变状态变量的值。给通常不会发生的条件指定缺省动作是一个很好的描述方式。,隐式有限状态机,module imp(out,datain,clk,rst);output out;reg out;input clk,datain,rst;always(rst)/Synergy reset method if(rst)assign out=1b0;else begin deassign out;disable seq_block;/返回初始状

15、态 end always(posedge clk)begin:seq_block out=1b0;if(!datain)/状态1:output=0 disable seq_block;/状态2:output=2nd bit(posedge clk)out=datain;endendmodule,隐式有限状态机,可以在过程块中用多个时钟边沿（每个状态一个），条件语句，循环，和disable语句隐式地描述一个FSM。通常不可综合。不必声明状态变量。在下一个时钟边沿改变状态，除非迫使状态重复。例如在一个循环中或用一个disable语句。下一个状态可以由条件语句决定。,复习,在Verilog中什么结构

16、能产生一个新的“范围”？哪些结构可以被禁止？什么时候一个函数比一个任务更合适？反过来呢？,解答模块，任务，函数，和命名块。Verilog中模块作为主要层次分割方法。函数和任务提供附加的代码分割和封装方法。命名块和任务可以被禁止。函数更适用于组合逻辑描述，并且使用灵活（例如在一个持续赋值的右边或在一个端口列表里）。如果需要时序控制，则任务更适合。任务还可以被禁止。,第18章 用户定义基本单元,学习内容：,学习如何使用用户定义基本单元进行逻辑设计,术语及定义,UDP:用户定义基本单元，其行为和Verilog内部的基本单元相似。其功能用真值表定义。,什么是UDP,在Verilog结构级描述中，可以使

17、用：二十多个内部门级基本单元用户自定义基本单元UDP在ASIC库单元开发、中小型芯片设计中很有用可以使用UDP扩充已定义的基本单元集UDP是自包容的，也就是不需要实例化其它模块UDP可以表示时序元件和组合元件UDP的行为由真值表表示UDP实例化与基本单元实例化相同,什么是UDP,可以使用UDP扩充已定义的基本单元集UDP是一种非常紧凑的逻辑表示方法。UDP可以减少消极（pessimism）因素，因为一个input上的x不会像基本单元那样自动传送到output。一个UDP可以替代多个基本单元构成的逻辑，因此可以大幅减少仿真时间和存储需求。相同逻辑的行为级模型甚至可以更快，这取决于仿真器。,UDP

18、的特点,UDP只能有一个输出 如果在功能上要求有多个输出，则需要在UDP输出端连接其它的基本单元，或者同时使用几个UDP。UDP可以有1到10个输入 若输入端口超过5，存储需求会大幅增加。下表列出输入端口数与存储需求的关系。,所有端口必须为标量且不允许双向端口不支持逻辑值Z输出端口必须列为端口列表的第一个时序UDP输出端可以用initial语句初始化为一个确定值。UDP不可综合,这两行用于减少消极因素。表示若a,b有相同逻辑值，即使sel=x，o也输出与a，b相同的值。Verilog内部基本单元不能描述这种行为。UDP将X作为真实世界的未知值(0或1），而不是Verilog值，描述也更为精确。

19、,这两行表示不管a为何值，若s为o，o输出b值,组合逻辑举例：2-1多路器,UDP在模块(module)外部定义。没有在真值表中说明的输入组合，输出X。真值表中输入信号按端口列表顺序给出。,primitive multiplexer(o,a,b,s);output o;input s,a,b;table/a b s:o 0?1:0;1?1:1;?0 0:0;?1 0:1;0 0 x:0;1 1 x:1;endtableendprimitive,UDP名称,输出端口,真值表中？表示的逻辑值为：0、1或x,这两行表示不管b为何值，若s为1，o输出a值,组合逻辑举例：全加器,/FULL ADDER

20、CARRY-OUT TERMprimitive U_ADDR2_C(CO,A,B,CI);output CO;input A,B,Ci;table/A B CI:CO 1 1?:1;1?1:1;?1 1:1;0 0?:0;0?0:0;?0 0:0;endtableendprimitive,全加器可以由两个组合逻辑UDP实现,/FULL ADDER SUM TERMprimitive U_ADDR2_S(S,A,B,CI);output S;input A,B,CI;table/A B CI:S0 0 0:0;0 0 1:1;0 1 0:1;0 1 1:0;1 0 0:1;1 0 1:0;1 1

21、 0:0;1 1 1:1;endtableendprimitive,组合逻辑举例：全加器,当需要大量全加器时，可以大幅度减少存储器需求大幅减小事件数目。使用内部基本单元时，事件通过3个基本单元后才能到达进位输出；而使用UDP，事件只需经过一个基本单元。,全加器可以由两个组合逻辑UDP实现，而不使用内部基本单元。,电平敏感时序元件举例：锁存器latch,锁存器的行为如下：当时钟输入为0时，data输入的值传送到输出。当时钟输入为1时，输出不变。这种加电初始化在实际元件中很少见，但在UDP功能测试时很有用。,primitive latch(q,clock,data);output q;reg q;

22、input clock,data;initial q=1b1;table/clock data current next/state state 0 1:?:1;0 0:?:0;1?:?:-;endtableendprimitive,输出必须声明为reg以保存前一状态,时序UDP初始化语句，将输出初始化为1,输入及当前状态中的？表示无关值,用另一个场表示下一状态,-状态值表示输出没有变化,边沿敏感时序元件举例：D触发器,在任何一个真值表入口语句中只能说明一个输入跳变。如果说明了任何输入跳变，则必须说明所有输入上的所有跳变。,primitive d_edge_ff(q,clk,data);out

23、put q;input clk,data;reg q;table/clk dat state next(01)0:?:0;(01)1:?:1;(0 x)1:1:1;(0 x)0:0:0;(x1)0:0:0;(x1)1:1:1;/忽略时钟下降沿(?0)?:?:-;(1x)?:?:-;/时钟稳定时忽略data变化?(?):?:-;endtableendprimitive,表里有边沿项表示输入跳变。在一条入口语句中只能说明一个输入跳变，因为Verilog仿真是基于事件，一次只允许一个事件发生。在每个时间步中，电平入口优先于边沿入口，因为电平最后处理。因此，下面的出口：(?0)?:?:-;可由下式取代

24、:0?:?:-;两个都给出时，只有后者起作用,提高可读性的简写形式,Verilog中有一些符号可用于UDP真值表中以提高可读性,提高可读性的简写形式,table/clk dat state next r 0:?:0;r 1:?:1;(0 x)1:1:1;(0 x)0:0:0;(x1)1:1:1;(x1)0:0:0;/忽略时钟的下降沿 n?:?:-;/忽略时钟稳定时的任何数据变化?*:?:-;endtable,带同步复位的D触发器,primitive U_ff_p_cl(q,d,clk,cl);input d,clk,cl;output q;reg q;table/dclk cl:q:q+1 1

25、r 1:?:1;/clock 1 0 r?:?:0;/clock 0?r 0:?:0;/reset?p 0:0:-;/reducing pessimism 1 p 1:1:-;0 p?:0:-;?n?:?:-;/ignore falling clk*?:?:-;/ignore changes on d?*:?:-;/ignore changes on clkendtableendprimitive,带使能和复位的锁存器,当使能g为高(H)时，锁存器锁存d；只有当g为低时复位信号cl才有效（高有效）。,使用通报符(notifier)的寄存器,timescale 1ns/1nsmodule dff

26、_nt(q,ck,d,rst);input ck,d,rst;output q;reg nt;U_FFD_RB i1(q,d,ck,rst,nt);specify specparam tsu=2;(ck=q)=(2:3:4);$setup(d,posedge ck,tsu,nt);endspecifyendmodule,下面的例子是异步复位的上升沿D触发器，有时序检查和路径延迟。这个模型使用了一个UDP，并将通报符作为UDP的一个输入。,primitive U_ FFD_ RB(Q,D,CP,RB,NT);output Q;reg Q;input D,CP,RB,NT;table/D CP R

27、B NT:Q:Q+1 0 r?:?:0;/clock a 0 1 r 1?:?:1;/clock a 1 1 p 1?:1:-;/reducing pessimism 0 p?:0:-;/reducing pessimism?0?:?:0;/asynchronous reset?x?:0:-;/reducing pessimism?n?:?:-;/ignore falling clock*?:?:-;/ignore rising edges on D?*?:?:-;/ignore changes on reset?*:?:x;/NT变化使Q产生xendtableendprimitive,第19

28、章 Verilog的可综合描述风格,学习目标：学习组合逻辑和时序逻辑的可综合的描述风格及技术，包括：,不支持的Verilog结构过程块寄存器敏感列表持续赋值综合指导条件结构,阻塞及非阻塞赋值锁存器/MUX推断函数function任务task复位有限状态机FSM宏库及设计复用,描述风格简介,如果逻辑输出在任何时候都直接由当前输入组合决定，则为组合逻辑。如果逻辑暗示存储则为时序逻辑。如果输出在任何给定时刻不能由输入的状态决定，则暗示存储。通常综合输出不会只是一个纯组合或纯时序逻辑。一定要清楚所写的源代码会产生什么类型输出，并能够反过来确定为什么所用的综合工具产生这个输出，这是非常重要的。,不支持的

29、Verilog结构,综合工具通常不支持下列Verilog结构:initial循环：repeat forever while 非结构化的for语句数据类型：event real time,UDP forkjoin块 wait过程持续赋值：assign deassign force release操作符：=!=,过程块,任意边沿在所有输入信号的任意边沿进入的过程块产生组合逻辑。这种过程块称为组合块。always(a or b)/与门 y=a,过程块中的寄存器类型,若同步块中使用一个reg，则：如果在一个时钟周期赋值并在另一个周期被采样，则只能以硬件寄存器实现。如果reg还是一个基本输出，它会出现在

30、综合网表中，但不一定是一个硬件寄存器。若两者都不是，该信号可能被优化掉。若组合块中使用一个reg，则：如果reg值随块的任何一个输入的变化而改变，则在综合时不会产生硬件寄存器。如果reg值并不总是随块的输入变化而改变，则综合时会产生一个锁存器。,同步寄存器举例,在这个例子中，rega只作暂存，因此会被优化掉。module ex1reg(d,clk,q);input d,clk;output q;reg q,rega;always(posedge clk)begin rega=0;if(d)rega=1;q=rega;endendmodule,在这个例子中，rega产生一个寄存器，不会被优化掉。

31、module ex2reg(d,clk,q);input d,clk;output q;reg q,rega;always(posedge clk)begin rega=0;if(d)rega=1;endalways(posedge clk)q=rega;endmodule,组合逻辑中的寄存器类型举例,在这个例子中,y和rega总是赋新值,因此产生一个纯组合逻辑。module ex3reg(y,a,b,c);input a,b,c;output y;reg y,rega;always(a or b or c)begin if(a endendmodule,在这个例子中，rega不总是产生新值，

32、因此会产生一个锁存器，y是锁存器的输出module ex4reg(y,a,b,c);input a,b,c;output y;reg y,rega;always(a or b or c)begin if(a endendmodule,在下面的例子，rega是暂存变量，并被优化掉,敏感列表,敏感表不完全:module sens(a,q,b,sl);input a,b,sl;output q;reg q;always(sl)begin if(!sl)q=a;else q=b;endendmodule,完全的敏感列表module sensc(q,a,b,sl);input a,b,sl;output

33、 q;reg q;always(sl or a or b)begin if(!sl)q=a;else q=b;endendmodule,在下面的例子，a,b,sl是块的输入 sl用作条件 a、b用在过程赋值语句的右边,将块的所有输入都列入敏感表是很好的描述习惯。不同的综合工具对不完全敏感表的处理有所不同。有的将不完全敏感表当作非法。其他的则产生一个警告并假设敏感表是完全的。在这种情况下，综合输出和RTL描述的仿真结果可能不一致。,敏感列表,将块的所有输入都列入敏感表是很好的描述习惯。不同的综合工具对不完全敏感表的处理有所不同。有的将不完全敏感表当作非法。其他的则产生一个警告并假设敏感表是完全的

34、。在这种情况下，综合输出和RTL描述的仿真结果可能不一致。上述两例综合结果（SYNOPSYS）相同，但RTL描述的仿真结果不同。也就是左边的敏感表不完全的例子的RTL描述和综合出的网表的仿真结果不同。,module sens_t;reg a,b,sl;sens u1(a,q,b,sl);sensc u2(qc,a,b,sl);initialbegin$monitor($time,%b%b%b%b%b,a,b,sl,q,qc);a=0;b=0;sl=0;#10 a=1;#10 sl=1;#10 sl=0;#10$finish;endendmodule,0 0 0 0 0 010 1 0 0 0

35、120 1 0 1 0 030 1 0 0 1 1,持续赋值,module orand(out,a,b,c,d,e);input a,b,c,d,e;output out;assign out=e endmodule,持续赋值驱动值到net上。因为驱动是持续的，所以输出将随任意输入的改变而随时更新，因此将产生组合逻辑。,过程持续赋值,module latch_quasi(q,en,d);input en,d;output q;reg q;always(en)if(en)assign q=d;else deassign q;endmodule,过程持续赋值是在过程块（always或initial

36、）内给一个寄存器数据类型进行的持续赋值。这在大多数综合工具中是非法的。,综合指示,大多数综合工具都能处理综合指示。综合指示可以嵌在Verilog注释中，因此他们在Verilog仿真时忽略，只在综合工具解析时有意义。不同工具使用的综合指示在语法上不同。但其目的相同，都是在RTL代码内部进行最优化。通常综合指示中包含工具或公司的名称。例如，下面介绍的Envisia Ambit synthesis工具的编译指示都以ambit synthesis开头。,综合指示,这里列出部分Cadence综合工具中综合指示。这些与其他工具，如Synopsys Design Compiler，中的指示很相似。/ambi

37、t synthesis on/ambit synthesis off/ambit synthesis case=full,parallel,mux结构指示/ambit synthesis architecture=cla or rplFSM指示/ambit synthesis enum xyz/ambit synthesis state_vector sig state_vector_ flag,综合指示 case指示,case语句通常综合为一个优先级编码器，列表中每个case项都比后面的case项的优先级高。Case指示按下面所示指示优化器：,/ambit synthesis case=pa

38、rallel建立并行的编码逻辑，彼此无优先级。/ambit synthesis case=mux若库中有多路器，使用多路器建立编码逻辑。/ambit synthesis case=full假定所有缺少的case项都是“无关”项，使逻辑更为优化并避免产生锁存器。,条件语句,自然完全的条件语句,module comcase(a,b,c,d,e);input a,b,c,d;output e;reg e;always(a or b or c or d)case(a,b)2b11:e=d;2b10:e=c;2b01:e=1b0;2b00:e=1b1;endcaseendmodule,module co

39、mpif(a,b,c,d,e);input a,b,c,d;output e;reg e;always(a or b or c or d)if(a endmodule,例中定义了所有可能的选项，综合结果是纯组合逻辑，没有不期望的锁存器产生。,不完全条件语句,module inccase(a,b,c,d,e);input a,b,c,d;output e;reg e;always(a or b or c or d)case(a,b)2b11:e=d;2b10:e=c;endcaseendmodule,module incpif(a,b,c,d,e);input a,b,c,d;output e;

40、reg e;always(a or b or c or d)if(a endmodule,在上面的例子中，当a变为零时，不对e赋新值。因此e保存其值直到a变为1。这是锁存器的特性。,若 a 变为 0，e 为何值,default完全条件语句,module comcase(a,b,c,d,e);input a,b,c,d;output e;reg e;always(a or b or c or d)case(a,b)2b11:e=d;2b10:e=c;default:e=bx;endcaseendmodule,module compif(a,b,c,d,e);input a,b,c,d;outpu

41、t e;reg e;always(a or b or c or d)if(a endmodule,综合工具将 bx作为无关值，因此if语句类似于“full case”，可以进行更好的优化。例中没有定义所有选项，但对没有定义的项给出了缺省行为。同样，其综合结果为纯组合逻辑没有不期望的锁存器产生。,指示完全条件语句,module dircase(a,b,c,d);input b,c;input 1:0 a;output d;reg d;always(a or b or c)case(a)/ambit synthesis case=full 2b00:d=b;2b01:d=c;endcaseendm

42、odule,和前例一样，没有定义所有case项，但综合指示通知优化器缺少的case项不会发生。结果也为纯组合逻辑，没有不期望锁存器产生。注意如果缺少的case项发生，而其结果未定义，综合结果和RTL的描述的行为可能不同。,case指示例外,module select(a,b,sl);input 1:0 sl;output a,b;req a,b;always(sl)case(sl)/ambit synthesis case=full 2b00:begin a=0;b=0;end 2b01:begin a=1;b=1;end 2b10:begin a=0;b=1;end 2b11:b=1;def

43、ault:begin a=bx;b=bx;end endcaseendmodule,有时使用了case full指示，case语句也可能综合出latch。下面的描述综合时产生了一个latch。,函数,module orand(out,a,b,c,d,e);input a,b,c,d,e;output out;wire out;assign out=forand(a,b,c,d,e);function forand;input a,b,c,d,e;if(e=1)forand=(a|b)endfunctionendmodule,函数没有时序控制，因此综合结果为组合逻辑。函数可以在过程块内或持续赋值

44、语句中调用。下例中的or/and块由持续赋值语句调用函数实现,任务,module orandtask(out,a,b,c,d,e);input a,b,c,d,e;output out;reg out;always(a or b or c or d or e)orand(out,a,b,c,d,e);task orand;input a,b,c,d,e;output out;if(e=1)out=(a|b)endtaskendmodule,任务一般只在测试基准使用，因为：没有时序控制的任务如同函数 带有时序控制的任务不可综合下面是用任务描述的or/and块：,锁存器（latch）推断,modu

45、le latch(q,data,enable);input data,enable;output q;reg q;always(enable or data)if(enable)q=data;endmodule,在always块中，如果没有说明所有条件，将产生latch。在下面的例子中，由于没有定义enable为低电平时data的状态，因此enable为低电平时data的值必须保持，综合时将产生一个存储元件,同步反馈(feedback)推断,有反馈:module dffn(q,d,clk,en);input d,clk,en;output q;reg q;always(negedge clk)

46、if(en)q=d;endmodule,综合工具一般不支持组合逻辑反馈，但支持同步反馈。在同步过程块中，如果条件语句的一个分支没有给所有输出赋值，则推断出反馈。,无反馈：module dffn(q,d,clk,en);input d,clk,en;output q;reg q;always(negedge clk)if(en)q=d;else q=bx;endmodule,带使能的寄存器,module dffn(q,d,clk,en);input d,clk,en;output q;reg q;always(negedge clk)if(en)q=d;endmodule,上述带反馈的描述用于带

47、使能端的寄存器的描述。在寄存器的描述中，敏感列表是不完全的。,阻塞或非阻塞,使用的赋值类型依赖于所描述的逻辑类型：在时序块RTL代码中使用非阻塞赋值 非阻塞赋值保存值直到时间片段的结束，从而避免仿真时的竞争情况或结果的不确定性 在组合的RTL代码中使用阻塞赋值 阻塞赋值立即执行,阻塞、非阻塞对比,非阻塞赋值语句并行执行，因此临时变量不可避免地在一个周期中被赋值，在下一个周期中被采样。,module bloc(clk,a,b);input clk,a;output b;reg y;reg b;always(posedge clk)begin y=a;b=y;endendmodule,module

48、 nonbloc(clk,a,b);input clk,a;output b;reg y;reg b;always(posedge clk)begin y=a;b=y;endendmodule,复位,复位是可综合编码风格的重要环节。状态机中一般都有复位。,module sync(q,ck,r,d);input ck,d,rst;output q;reg q;always(negedge ck)if(r)q=0;else q=d;endmodule,module async(q,ck,r,d);input ck,d,r;output q;reg q;always(negedge ck or po

49、sedge r)if(r)q=0;else q=d;endmodule,同步复位,同步块的异步复位,同步复位描述：在同步块内，当复位信号有效时，进行复位操作；当复位信号无效时，执行该块的同步行为。如果将复位信号作为条件语句的条件，且在第一个分支中进行复位，综合工具可以更容易的识别复位信号。异步复位：在同步块的敏感表中包含复位信号的激活边沿。在块内，复位描述方式与同步方式相同。,复位,下面的异步复位描述（异步复位和同步块分开）是一种很不好的描述风格，并且有的综合工具不支持。在仿真中，如果r和ck在同一时刻改变，则结果不可确定。,module async(q,ck,r,d);input ck,d,

50、r;output q;reg q;always(negedge ck)if(!r)q=d;always(posedge r)q=0;endmodule,不好的异步复位描述方式,带复位、置位的锁存器latch,下面的例子给出了一个复杂一些的复位分支。由于是一个latch，因此敏感表是完全的。,module latch(q,enable,set,clr,d);input enable,d,set,clr;output q;reg q;always(enable or set or clr or d)begin if(set)q=1;else if(clr)q=0;else if(enable)q=