欢迎光临散文网 会员登陆 & 注册

信号类型

2022-12-16 07:23 作者:明德扬易老师  | 我要投稿

本节的文档编号:001100000037

需要看对应的视频,请点击视频编号: 001100000052

1、本节主要介绍,Verilog HDL的信号类型,主要包括两种数据类型:线网类型(net type)和寄存器类型(reg type),在进行工程设计中也只会使用到这两个类型的信号;信号位宽,定义信号类型的同时,必须定义好信号的位宽,取决于该信号要表示的最大值,例如a信号的最大值为1000,那么信号a的位宽必须大于或等于10位;线网类型wire,用于对结构化器件之间的物理连接的建模,代表的是物理连接线,不存储其逻辑值,通常用assign进行赋值;寄存器类型reg,通常用于对存储单元的描述,如D型触发器、ROM等。必须注意的是:reg类型的变量不一定是存储单元,如在always语句中进行描述的必须是用reg类型的变量;wire和reg的区别,

2、本书总结出一套解决方法:在本模块中使用always设计的信号都定义为reg型,其他都定义为wire型。    
3、ALTERA和VIVADO文档


第4节 信号类型

    Verilog HDL的信号类型有很多种,主要包括两种数据类型:线网类型(net type) 和寄存器类型(reg type)。

笔者在进行工程设计过程中,也是只会使用到这两个类型的信号。


4.1 信号位宽

定义信号类型的同时,必须定义好信号的位宽。默认信号的位宽是1位,当信号的位宽为1时可不表述,

如定义位宽为1的wire型信号a可直接用“wire  a;”来表示。但信号的位宽大于1位时就一定要表示出来,

如用“wire [7:0]”来表示该wire型信号的位宽为8位。

信号的位宽取决于要该信号要表示的最大值。该信号能表示的无符号数最大值是:2n-1,其中n

表示该信号的位宽。例如,信号a的最大值为1000,那么信号a的位宽必须大于或等于10位。

下面向读者分享一个位宽计算技巧:打开电脑的“计算器”后选用程序员模式,在在10进制下

输入信号值,如1000,随后可以查看信号位宽。


4.2 线网类型wire

 线网类型用于对结构化器件之间的物理连线的建模,如器件的管脚,芯片内部器件如与门的输出

等。由于线网类型代表的是物理连接线,因此其不存储逻辑值,必须由器件驱动。通常用assign 进行赋值,

如 assign  A =  B ^ C。

wire 类型定义语法如下:

wire [msb: lsb] wire1, wire2, . . .,wireN;

  • msb和lsb定义了范围,表示了位宽。例如[7:0]是8位位宽,也就是可以表示成8’b0至8’b1111_1111;

  • msb和lsb必须为常数值;

  • 如果没有定义范围,缺省值为1位;

  • 没有定义信号数据类型时,缺省为wire 类型。

  • 注意数组类型按照降序方式,如[7:0] ,不要写成[0:7]。

    下面对上述情况进行举例说明:

wire [3:0]   Sat; // Sat为4 位线型信号

wire Cnt; //1 位线型信号

wire [31:0]   Kisp, Pisp, Lisp ;// Kisp, Pisp, Lisp 都是32位的线型信号。


4.3 寄存器类型reg

    reg 是最常用的寄存器类型,寄存器类型通常用于对存储单元的描述,如D型触发器、ROM 等。

寄存器类型信号的特点是在某种触发机制下分配了一个值,在下一触发机制到来之前保留原值。

但必须注意的是:reg 类型的变量不一定是存储单元,

如在always语句中进行描述的必须是用reg 类型的变量。

reg 类型定义语法如下:

reg  [msb: lsb] reg1, reg2, . . . reg N;

  • msb和lsb定义了范围,表示了位宽。例如[7:0]是8位位宽,

  • 也就是可以表示成8’b0至8’b1111_1111;

  • msb和lsb必须为常数值;

  • 如果没有定义范围,缺省值为1位;

  • 没有定义信号数据类型时,缺省为wire 类型,不是reg型。

  • 对数组类型按照降序方式,如[7:0] ;不要写成[0:7]。


例如:

reg [3:0]   Sat; // Sat为4 位寄存器。

reg Cnt; //1 位寄存器。

reg [32:1]  Kisp, Pisp, Lisp ; //不建议这样定义。


4.4 wirereg的区别

 reg型信号并不一定生成寄存器。针对什么时候使用wire类型,什么时候用reg类型这一问题,

笔者总结出一套方法:在本模块中使用always设计的信号都定义为reg型,其他信号都定义为wire型。

上述代码中,cnt1是用always设计的,所以定义为reg型。

add_cnt1和end_cnt不是由always产生的,所以定义为wire型。

上述代码中,信号x是用always设计的,所以要定义为reg型。

注意:实际的电路中信号x不是寄存器类型,但仍然定义为reg型。

以上是例化的代码,其中df是例化模块的输出。

由于df不是由always产生的,而是例化产生的,因此要定义成wire型。

相关视频:https://www.bilibili.com/video/BV1yf4y1R7gH?p=6


信号类型的评论 (共 条)

分享到微博请遵守国家法律