Verilog的語言要素有哪些？

wire vectored [3:1] Grb;

//不允許位選擇Grb[2]和部分選擇Grb [3:2]

wor scalared [4:0] Best;

//與wor [4:0] Best相同，允許位選擇Best [2]和部分選擇Best [3:1]。

如果沒有定義關(guān)鍵詞，缺省值為標(biāo)量。

3.7.4 寄存器類型

有5種不同的寄存器類型。

* reg

* integer

* time

* real

* realtime

1. reg寄存器類型

寄存器數(shù)據(jù)類型reg是最常見的數(shù)據(jù)類型。reg類型使用保留字reg加以說明，形式如下：

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

msb和lsb 定義了范圍，并且均為常數(shù)值表達式。范圍定義是可選的;如果沒有定義范圍，缺省值為1位寄存器。例如：

reg [3:0] Sat; //Sat為4 位寄存器。

reg Cnt; //1位寄存器。

reg [1:32] Kisp, Pisp, Lisp;

寄存器可以取任意長度。寄存器中的值通常被解釋為無符號數(shù), 例如：

reg [1:4] Comb;

. . .

Comb = -2; //Comb 的值為14(1110)，1110是2的補碼。

Comb = 5; //Comb的值為15(0101)。

2. 存儲器

存儲器是一個寄存器數(shù)組。存儲器使用如下方式說明：

reg [ msb: 1sb] memory1 [ upper1: lower1],

memory2 [upper2: lower2],. . . ;

例如：

reg [0:3 ] MyMem [0:63]

//MyMem為64個4位寄存器的數(shù)組。

reg Bog [1:5]

//Bog為5個1位寄存器的數(shù)組。

MyMem和Bog都是存儲器。數(shù)組的維數(shù)不能大于2。注意存儲器屬于寄存器數(shù)組類型。線網(wǎng)數(shù)據(jù)類型沒有相應(yīng)的存儲器類型。

單個寄存器說明既能夠用于說明寄存器類型，也可以用于說明存儲器類型。

parameter ADDR_SIZE = 16 , WORD_SIZE = 8;

reg [1: WORD_SIZE] RamPar [ ADDR_SIZE-1 : 0], DataReg;

RamPar是存儲器，是16個8位寄存器數(shù)組，而DataReg是8位寄存器。

在賦值語句中需要注意如下區(qū)別：存儲器賦值不能在一條賦值語句中完成，但是寄存器可以。因此在存儲器被賦值時，需要定義一個索引。下例說明它們之間的不同。

reg [1:5] Dig; //Dig為5位寄存器。

. . .

Dig = 5'b11011;

上述賦值都是正確的, 但下述賦值不正確：

reg BOg[1:5]; //Bog為5個1位寄存器的存儲器。

. . .

Bog = 5'b11011;

有一種存儲器賦值的方法是分別對存儲器中的每個字賦值。例如：

reg [0:3] Xrom [1:4]

. . .

Xrom[1] = 4'hA;

Xrom[2] = 4'h8;

Xrom[3] = 4'hF;

Xrom[4] = 4'h2;

為存儲器賦值的另一種方法是使用系統(tǒng)任務(wù)：

1) $readmemb (加載二進制值)

2) $readmemb (加載十六進制值)

這些系統(tǒng)任務(wù)從指定的文本文件中讀取數(shù)據(jù)并加載到存儲器。文本文件必須包含相應(yīng)的二進制或者十六進制數(shù)。例如：

reg [1:4] RomB [7:1] ;

$ readmemb (ram.patt, RomB);

Romb是存儲器。文件“ram.patt”必須包含二進制值。文件也可以包含空白空間和注釋。下面是文件中可能內(nèi)容的實例。

1101

1110

1000

0111

0000

1001

0011

系統(tǒng)任務(wù)$readmemb促使從索引7即Romb最左邊的字索引，開始讀取值。如果只加載存儲器的一部分，值域可以在$readmemb方法中顯式定義。例如：

$readmemb (ram.patt, RomB, 5, 3);

在這種情況下只有Romb[5],Romb[4]和Romb[3]這些字從文件頭開始被讀取。被讀取的值為1101、1100和1000。

文件可以包含顯式的地址形式。

@hex_address value

如下實例：

@5 11001

@2 11010

在這種情況下，值被讀入存儲器指定的地址。

當(dāng)只定義開始值時，連續(xù)讀取直至到達存儲器右端索引邊界。例如：

$readmemb (rom.patt, RomB, 6);

//從地址6開始，并且持續(xù)到1。

$readmemb ( rom.patt, RomB, 6, 4);

//從地址6讀到地址4。

3. Integer寄存器類型

整數(shù)寄存器包含整數(shù)值。整數(shù)寄存器可以作為普通寄存器使用，典型應(yīng)用為高層次行為建模。使用整數(shù)型說明形式如下：

integer integer1, integer2,. . . intergerN [msb:1sb] ;

msb和lsb是定義整數(shù)數(shù)組界限的常量表達式，數(shù)組界限的定義是可選的。注意容許無位界限的情況。一個整數(shù)最少容納32位。但是具體實現(xiàn)可提供更多的位。下面是整數(shù)說明的實例。

integer A, B, C; //三個整數(shù)型寄存器。

integer Hist [3:6]; //一組四個寄存器。

一個整數(shù)型寄存器可存儲有符號數(shù)，并且算術(shù)操作符提供2的補碼運算結(jié)果。

整數(shù)不能作為位向量訪問。例如，對于上面的整數(shù)B的說明，B[6]和B[20:10]是非法的。一種截取位值的方法是將整數(shù)賦值給一般的reg類型變量，然后從中選取相應(yīng)的位，如下所示：

reg [31:0] Breg;

integer Bint;

. . .

//Bint[6]和Bint[20:10]是不允許的。

. . .

Breg = Bint;

/*現(xiàn)在，Breg[6]和Breg[20:10]是允許的，并且從整數(shù)Bint獲取相應(yīng)的位值。*/

上例說明了如何通過簡單的賦值將整數(shù)轉(zhuǎn)換為位向量。類型轉(zhuǎn)換自動完成，不必使用特定的函數(shù)。從位向量到整數(shù)的轉(zhuǎn)換也可以通過賦值完成。例如:

integer J;

reg [3:0] Bcq;

J = 6; //J的值為32'b0000...00110。

Bcq = J; // Bcq的值為4'b0110。

Bcq = 4'b0101.

J = Bcq; //J的值為32'b0000...00101。

J = -6; //J 的值為 32'b1111...11010。

Bcq = J; //Bcq的值為4'b1010。

注意賦值總是從最右端的位向最左邊的位進行;任何多余的位被截斷。如果你能夠回憶起整數(shù)是作為2的補碼位向量表示的，就很容易理解類型轉(zhuǎn)換。

4. time類型

time類型的寄存器用于存儲和處理時間。time類型的寄存器使用下述方式加以說明。