Verilog HDL中主要有 19 种数据类型,常用的数据类型有 4 种:wire、reg、memory和pa rameter。常量值是不能被改变的,常量分为 3 类:整数型、实数型以及字符串型。本节依次介绍Verilog HDL中的 4 种逻辑值、3 类常量和 4 种数据类型。
Verilog HDL中有 4 种逻辑值,分别代表 4 种逻辑状态:
逻辑 0:表示低电平,也就是对应电路的GND;
逻辑 1:表示高电平,也就是对应电路的VCC;
逻辑X:表示未知状态,有可能是高电平,也有可能是低电平;
逻辑Z:表示高阻态,外部没有激励信号,是一个悬空状态。
Verilog HDL中,有 3 种类型的常量:整数型常量(整数)、实数型常量(实数)和字符串型常量。
1)整型常量
Verilog HDL数字进制格式包括二进制(b)、八进制(o)、十进制(d)和十六进制(h),常用的为二进制、十进制和十六进制。数字进制的表达方式见表 2.3。
表 2.3 数字进制的表达方式
续表
2)实数型常量
十进制:如 3.1415926。
科学记数法:如 3.45e-1。
3)字符串型变量
在Verilog HDL中,主要有四种数据类型,即寄存器类型(reg)、线网类型(wire)、存储器类型(memory)和参数类型(parameter),其中最为常用的数据类型是寄存器类型和线网类型。
寄存器类型表示一个抽象的数据存储单元,它只能在always语句和initial语句中被赋值,并且它的值从一个赋值到另一个赋值过程中被保存下来。如果该过程语句描述的是时序逻辑,即always语句带有时钟信号,则该寄存器变量对应为寄存器;如果该过程语句描述的是组合逻辑,即always语句不带有时钟信号,则该寄存器变量对应为硬件连线;寄存器类型的缺省值是x(未知状态)。寄存器数据类型有很多种,如reg、integer、real等,其中最常用的就是reg类型,其使用方法如下:
线网表示Verilog HDL结构化元件间的物理连线,它的值由驱动元件的值决定,例如连续赋值或门的输出。如果没有驱动元件连接到线网,其缺省值为z(高阻态)。线网类型也有很多种,如tri和wire等,其中最常用的是wire类型,其使用方法如下:
存储器实际上是一个寄存器数组,使用如下方式定义。
例如:
以下赋值是合法的:
参数其实就是一个常量,常被用于定义状态机的状态、数据位宽和延迟大小等,由于它可以在编译时修改参数的值,因此又常被用于一些参数可调的模块中,让用户在实例化模块时,可以根据需要配置参数。在定义参数时,可以一次定义多个参数,参数与参数之间需要用逗号隔开。需要注意的是参数的定义是局部的,只在当前模块中有效。其使用方法如下:
在模块调用时,可以通过参数传递(#)改变parameter的值以增加模块调用的灵活性。举例说明:
【 例 2.4】parameter参数传递。
例 2.4 定义了 2 个模块,其中,top是顶层模块,adder为子模块,top第一次调用adder时,将time_delay = 5、time_count = 10 修改为time_delay = 4、time_count = 8;第 2 次调用adder时,只将time_delay的值由 5 改为 6,time_count保持原值。