verilog 中生成块的相关知识

介绍：

生成块可以动态地生成Verilog代码。

这一声明语句方便了参数化模块的生成。当对矢量中的多个位进行重复操作时，或者当进行多个模块的实例引用的重复操作时，或者在根据参数的定义来确定程序中是否应该包括某段Verilog代码的时候，使用生成块语句能够大大地简化程序的编写过程。

生成块语句能够控制变量的声明、任务或者函数的调用，还能对实例引用进行全面的控制。编写代码时必须在模块中说明生成的实例范围，关键字generate-endgenerate用来指定该范围。

生成实例可以使以下的一个或者多种类型：

（1）模块

（2）用户的定义原语

（3）门级原语

（4）连续赋值语句

（5）initial和always块

生成的声明和生成的实例能够在设计中被有条件地调用（实例引用）。在设计中可以多次调用（实例引用）生成的实例和生成的变量声明。生成的实例唯一的标识名，因此可以用层次命名的规则引用。为了支持结构化的元件与过程块语句的相互连接，Verilog语言允许在生成的范围内声明下列数据类型：

（1）net（线网）、寄存器（reg）

（2）integer（整型数）、real（实型数）、time（时间型）、realtime（实数时间型）

（3）event（事件）

生成的数据类型具有唯一的标识名，可以被层次引用。此外，究竟是使用按照次序或者参数名赋值的参数重新定义，还是defparam声明的参数重新定义，都可以在生成范围中定义。

注意：生成范围中定义的defparam语句能够重新定义的参数必须是在同一个生成范围内，或者是在生成范围的层次化实例当中。

任务和函数也允许出现在生成范围中，但是能不能出现在循环生成当中。生成任务和函数具有唯一的标识符名称，可以被层次引用。

不允许出现在生成范围之内的模块项声明包括：

（1）参数、局部参数；

（2）输入、输出和输入/输出声明；

（3）指定块

生成块实例的连接方法与常规模块实例相同。

3中创建生成语句的方法，他们是：

（1）循环生成

（2）条件生成

（3）case生成

举例：

（1）循环生成：

对两个n位总线变量进行按位异或

module bitwise_xor(out,i1,i2);parameter N = 32;
input [N-1:0] i1;
input [N-1:0] i2;
output[N-1:0] out;genvar j;//声明的此变量只用于生成块的循环计算，在电路里面并不存在
generatefor(j=0;j<N;j=j+1)begin:xor_loop//xor_loop为块名字，命名块xor g1 (out[j],i0[j],i[j]);end
endgenerate
//另外一种形式，异或门可以用always代替
//reg[N-1:0] out;
//generate
//    for(j=0;j<N;j=j+1)
//     begin:bit
//       always@(i0[j] or i1[j]) out[j] = i0[j]^i1[j];
//     end
//endgenerate
endmodule

上述代码需要注意以下几个方面：

（1）在仿真开始之前，仿真器会对生成块中的代码进行确立（展平），将生成块转换为展开的代码，然后对展开的代码进行仿真。因此，生成快的本质是使用循环内的一条语句来代替多条重复的verilog语句，以简化用户的编程。

（2）关键词genvar用于声明生成变量，生成变量只能用在生成快之中；在确立后的代码中，生成变量并不存在，也即是说综合完之后，它不会真正的映射到实际的（电路）FPGA中。

（3）一个生成变量的值只能由循环生成语句来改变（也即是上述的for语句）

（4）循环生成语句可以嵌套使用，不过同一个生成变量作为索引的循环生成语句不能够相互嵌套。

(5)上述代码中的xor_loop是赋予生成语句的名字，目的在于通过它对循环语句中的变量进行层次化引用。因此，循环生成语句中各个异或门的相对层次为xor_loop[0].g1，xor_loop[1].g1，。。。xor_loop[31].g1，

(2)条件生成语句：

条件生成语句类似于if..else..if的生成构造，该结构可以在设计模块中有条件调用（调用又叫做实例引用）以下verilog结构：

（1）模块；

（2）用户定义原语，门级原语

（3）连续赋值语句

（4）initial或always块

举例说明：

使用条件生成语句实现参数化乘法器
module multiplier(product,a0,a1);
//参数声明，该参数可以重新定义
parameter a0_width = 8;
parameter a1_width = 8;//本地参数声明
//本地参数不能用参数重新定义（defparam）
//也不能在实例引用时通过传递参数语句，即#（参数1，参数2，.....）的方法修改
localparam    product_width = a0_width + a1_width;input [a0_width-1:0] a0;
input [a1_width-1:0] a1;
ouput [product_width-1:0] prduct;//条件生成语句如下所示：
//有条件地调用（实例引用）不同类型的乘法器
//根据参数a0_width和a1_width的值，在调用时引用相应的乘法器实例generateif(a0_width<8)||(a1_width<8)cal_multiplier  #(a0_width,a1_width)m0(product,a0,a1);
elsetre_multiplier  #(a0_width,a1_width)m0(product,a0,a1);
endgenerate
endmodule

（3）case生成语句

case生成语句可以在设计模块中有条件调用（调用又叫做实例引用）以下verilog结构：

（1）模块；

（2）用户定义原语，门级原语

（3）连续赋值语句

（4）initial或always块

举例说明：

//case生成语句实现位加法器
module addr(co,sum,a0,a1,ci);//参数定义，本参数可以重新定哟
parameter  N = 4  //默认总线位宽为4input [N-1:0]a0,a1;
input ci;
output[N-1:0]sum;
output co;
//根据总线位宽，有条件地调用（实例引用）不同类型的加法器
//参数N在调用（实例引用）时可以重新定义，
//不同类型（位宽）的加法器根据不同的N来决定
generate
case(N) //当N=1或N=2时分别选用位宽为1或者位宽为2的加法器1：adder_1bit   adder1(co,sum,a0,a1,ci);//实例1位加法器模块2：adder_1bit   adder1(co,sum,a0,a1,ci);//实例2位加法器模块default：adder_cla #（N）  adder3(co,sum,a0,a1,ci);//实例N位加法器模块
endcase
endgenerateendmodule

生成语句真的很有用，可以减少大规模的重复工作。

verilog 中生成块的相关知识相关推荐

利用JAVA中关于继承的相关知识求得圆柱体体积并输出
利用JAVA中关于继承的相关知识求得圆柱体体积并输出 Write a program: 1)Define a Circle class and a Cylinder class, which is d ...
c语言串的存储操作完整,c语言中关于串的相关知识以及操作
8种机械键盘轴体对比本人程序员,要买一个写代码的键盘,请问红轴和茶轴怎么选? 1 串的基本概念串,即是字符串,由零个或者多个字符组成的有限序列,是数据元素为单个字符的特殊线性表.一般记为:S1=' ...
matplotlib中关于画布的相关知识总结
[前言]: 1.在上一篇文章中,我们讲述了如果画一些简单的图表,比如:柱状图.条形图.饼图等等. 2.这篇文章就来一些干货,总结一下关于画布的相关知识,以及如何创建多个子图. fihure() 函数 ...
大数据中物联网架构的相关知识
随着大数据越来越火,企业们都开始纷纷使用大数据来解决问题.在大数据的解决方案中,有一个十分典型的案例,那就是物联网.其实物联网现在早就不是什么新兴的概念了,物联网现在有很多的成品已经进入了我们的生活中 ...
HTML 中表格table 的相关知识
<table>标签中比较少见的属性和子标签: summary 属性:用于概括整个表格的内容.它对于搜索引擎的机器人记录信息十分重要. bordercolor 属性:用来设置表格边框的颜色. ...
【JAVA中String类的相关知识】
文章目录一.创建字符串 1.1创建字符串时的内存布局二.字符串比较相等 2.1equals方法三.字符串常量池 3.1实例化操作的内存布局 3.2intern手动入池四.理解字符串不可变 4. ...
Verilog中生成语句（generate）的用法
一:generate Verilog-2001添加了generate循环,允许产生module和primitive的多个实例化,同时也可以产生多个variable,net,task,function, ...
浅谈C#中的多态及相关知识(主要内容来自msdn) －转载(benzite)
目录: 一.抽象类二.接口三.抽象类和接口的使用四.类和接口的区别五.覆盖与隐藏一. 抽象类: 用abstract修饰的类叫抽象类.抽象类是特殊的类,只是不能被实例化:除此以外,具有类的其他 ...
java中IO流的相关知识
目录一.背景二.IO流的分类三.字符流操作相关代码示例 1.FileReader读取文件内容 2.FileWriter向文件写数据 3.实现文件内容复制 4.注意事项 5.利用try-catch ...

verilog 中生成块的相关知识

verilog 中生成块的相关知识相关推荐

最新文章

热门文章