FPGA设计思想与验证方法系列学习笔记001
业精于勤荒于嬉，行成于思毁于随。
学无止尽~
小白常犯错误整理
Question1: input/output端口定义
对于设计模块而言：
input 的数据类型必须是wire，
output的数据可以是wire也可以是reg。
对于TESTBENCH仿真而言
module tb_my_module;// 声明与 DUT 接口对应的信号reg clk;reg rst_n;reg [7:0] data_in;wire [7:0] data_out;wire valid;// 实例化 DUTmy_module uut (.clk (clk),.rst_n (rst_n),.data_in (data_in),.data_out(data_out),.valid (valid));// 激励生成部分initial beginclk = 0;rst_n = 0;#10 rst_n = 1;data_in = 8'h55;#20 data_in = 8'haa;#100 $finish;end// 时钟生成always #5 clk = ~clk;// 监控输出initial begin$monitor("Time=%0t: data_out=%h, valid=%b", $time, data_out, valid);endendmodule
输入端口（input） → 在 TestBench 中声明为 reg
因为这些信号是由 TestBench 驱动的，需要赋值或产生激励波形，所以必须是 reg 类型。
当然，如果你觉得麻烦就用system verilog的数据类型logic
输出端口（output）→ 在 TestBench 中声明为 wire
因为这些信号是由 DUT 驱动的，TestBench 只能观测，不能赋值，因此使用 wire 类型。
Question2: 按位与和缩位
按位与
reg[1:0] a=2'b11
reg[1:0] b= 2'b10;
reg[1:0] c;
reg d;
c= a&b; 按位与操作，最终结果c=2'b10;
缩位
d = | c; // c =2'b10,最终d的结果是1.
（补充说明一下）
比如说：按位同或（~^或^~）
2个多位操作数按位进行同或运算，各位的结果按顺序组成一个新的多位数。例如，a=2’b10，b=2’b11，则a^~b的结果为2’b10；（相同为1，不同为0）
缩减操作都是对于一个对象而言，这里说的对象，不是男女关系的那种意思，我是说对于一个操作数而言。或者说对一个多比特信号进行操作的，包括以下几种：
缩减与（&）：
对一个多位操作数进行缩减与操作，先将它的最高位与次高位进行与操作，其结果再与第二次高位进行与操作，直到最低位。例如，&(4’b1011)的结果为0;
Question3:parameter和localparam
parameter：
本module内有效的定义，可用于参数传递；
localparam：
只能在模块内部声明；
（不推荐使用defparam,仿真会失败！）
Question4:阻塞与非阻塞
阻塞：‘=’
等等我，你先计算，然后把结果给我，我等你。风险：竞争冒险。
适用于组合逻辑。
非阻塞：‘<=’
拍一张快照，拿到寄存器的当前值，开干。
适用于时序逻辑。
Question5:语法乱来
assign语句不能用在initial中。
Question6:边沿检测
首先我们要确认一件事情。
检测上升沿（~D[1]）&&(D[0])
这是一个上升沿没有问题，对吧。
检查下降沿(D[1])&&(~D[0])
这是一个下降沿，对吧。
reg [1:0] D;
D<= {D[0],data};对于这个寄存器而言，D[1]就是前一时刻，跑的快，D[0]就是后一时刻，所以在图上看就在后面。
Question7:assign和always的用法
assign 用于描述组合逻辑，表示信号之间的连续关系。
特点：
- 只能用于
wire类型信号 - 右侧表达式变化时立即更新左侧
- 不能包含时序控制（如延迟）
- 适合简单的组合逻辑
always 块可以描述组合逻辑或时序逻辑，取决于敏感列表。
(1) 组合逻辑 always 块
组合逻辑 always 块
特点：
- 敏感列表使用
@(*)或列出所有输入信号 - 块内赋值使用阻塞赋值
= - 必须对所有可能的输入组合给出输出（避免锁存器）
(2) 时序逻辑 always 块
特点：
• 敏感列表包含时钟边沿（posedge/negedge）
• 块内赋值使用非阻塞赋值 <=
• 可以描述寄存器、状态机等时序逻辑
补充说明：verilog规定assign中的赋值目标必须是wire型的，而always语句中的赋值目标
必须是reg型的。
(持续更新)