阻塞和非阻塞賦值

阻塞和非阻塞賦值阻塞賦值

阻塞賦值的執(zhí)行可以認(rèn)為是只有一個步驟的操作： 計算RHS并更新LHS，此時不能允許有來自任何其他Verilog語句的干擾。所謂阻塞的概念是指在同一個always塊中，其后面的賦值語句從概念上（即使不設(shè)定延遲）是在前一句賦值語句結(jié)束后再開始賦值的。 如果在一個過程塊中阻塞賦值的RHS變量正好是另一個過程塊中阻塞賦值的LHS變量，這兩個過程塊又用同一個時鐘沿觸發(fā)，這時阻塞賦值操作會出現(xiàn)問題，即如果阻塞賦值的次序安排不好，就會出現(xiàn)競爭。2阻塞賦值modulefbosc1(y1,y2,clk,rst);outputy1,y2;inputclk,rst;regy1,y2;always@(posedgeclkorposedgerst)if(rst)y1=0;//resetelsey1=y2;always@(posedgeclkorposedgerst)if(rst)y2=1;//presetelsey2=y1;endmodule

3非阻塞賦值非阻塞賦值的操作可以看作為兩個步驟的過程：在賦值時刻開始時，計算非阻塞賦值RHS表達(dá)式。在賦值時刻結(jié)束時，更新非阻塞賦值LHS表達(dá)式。4非阻塞賦值modulefbosc2(y1,y2,clk,rst);outputy1,y2;inputclk,rst;regy1,y2;always@(posedgeclkorposedgerst)if(rst)y1<=0;//resetelsey1<=y2;always@(posedgeclkorposedgerst)if(rst)y2<=1;//presetelsey2<=y1;endmodule5Verilog模塊編程要點(diǎn)時序電路建模時，用非阻塞賦值。鎖存器電路建模時，用非阻塞賦值。用always塊建立組合邏輯模型時，用阻塞賦值。在同一個always塊中建立時序和組合邏輯電路時，用非阻塞賦值。在同一個always塊中不要既用非阻塞賦值又用阻塞賦值。不要在一個以上的always塊中為同一個變量賦值。用$strobe系統(tǒng)任務(wù)來顯示用非阻塞賦值的變量值在賦值時不要使用#0延遲6移位寄存器模型q1q2q3dclk移位寄存器電路7阻塞賦值實(shí)現(xiàn)移位寄存器模型modulepipeb1(q3,d,clk);output[7:0]q3;input[7:0]d;inputclk;reg[7:0]q3,q2,q1;always@(posedgeclk)beginq1=d;q2=q1;q3=q2;endendmodulemodulepipeb2(q3,d,clk);output[7:0]q3;input[7:0]d;inputclk;reg[7:0]q3,q2,q1;always@(posedgeclk)beginq3=q2;q2=q1;q1=d;endendmodule綜合結(jié)果×√8q3dclk實(shí)際綜合的結(jié)果9阻塞賦值實(shí)現(xiàn)移位寄存器模型modulepipeb3(q3,d,clk);output[7:0]q3;input[7:0]d;inputclk;reg[7:0]q3,q2,q1;always@(posedgeclk)q1=d;always@(posedgeclk)q2=q1;always@(posedgeclk)q3=q2;endmodule

modulepipeb4(q3,d,clk);output[7:0]q3;input[7:0]d;inputclk;reg[7:0]q3,q2,q1;always@(posedgeclk)q2=q1;always@(posedgeclk)q3=q2;always@(posedgeclk)q1=d;endmodulenotgoodnotgood10非阻塞賦值實(shí)現(xiàn)移位寄存器模型modulepipen1(q3,d,clk);output[7:0]q3;input[7:0]d;inputclk;reg[7:0]q3,q2,q1;always@(posedgeclk)beginq1<=d;q2<=q1;q3<=q2;endendmodule

modulepipen2(q3,d,clk);output[7:0]q3;input[7:0]d;inputclk;reg[7:0]q3,q2,q1;always@(posedgeclk)beginq3<=q2;q2<=q1;q1<=d;endendmodule√√11非阻塞賦值實(shí)現(xiàn)移位寄存器模型modulepipen3(q3,d,clk);output[7:0]q3;input[7:0]d;inputclk;reg[7:0]q3,q2,q1;always@(posedgeclk)q1<=d;always@(posedgeclk)q2<=q1;always@(posedgeclk)q3<=q2;endmodulemodulepipen4(q3,d,clk);output[7:0]q3;input[7:0]d;inputclk;reg[7:0]q3,q2,q1;always@(posedgeclk)q2<=q1;always@(posedgeclk)q3<=q2;always@(posedgeclk)q1<=d;endmodule√√12移位寄存器模型描述四種阻塞賦值設(shè)計方式中有一種可以保證仿真正確四種阻塞賦值設(shè)計方式中有三種可以保證綜合正確四種非阻塞賦值設(shè)計方式全部可以保證仿真正確四種非阻塞賦值設(shè)計方式全部可以保證綜合正確13阻塞賦值簡單例子moduledffb(q,d,clk,rst);outputq;inputd,clk,rst;regq;always@(posedgeclk)if(rst)q=1'b0;elseq=d;endmodulemoduledffx(q,d,clk,rst);outputq;inputd,clk,rst;regq;always@(posedgeclk)if(rst)q<=1'b0;elseq<=d;

endmodule√14時序反饋移位寄存器建模15時序反饋移位寄存器建模

modulelfsrb1(q3,clk,pre_n);outputq3;inputclk,pre_n;regq3,q2,q1;wiren1;assignn1=q1^q3;always@(posedgeclkornegedgepre_n)if(!pre_n)beginq3=1'b1;

q2=1'b1;q1=1'b1;endelsebeginq3=q2;q2=n1;q1=q3;endendmodulemodulelfsrb2(q3,clk,pre_n);outputq3;inputclk,pre_n;regq3,q2,q1;always@(posedgeclkornegedgepre_n)if(!pre_n){q3,q2,q1}=3'b111;else{q3,q2,q1}={q2,(q1^q3),q3};endmodule16時序反饋移位寄存器建模

modulelfsrb1(q3,clk,pre_n);outputq3;inputclk,pre_n;regq3,q2,q1;wiren1;assignn1=q1^q3;always@(posedgeclkornegedgepre_n)if(!pre_n)beginq3<=1'b1;

q2<=1'b1;q1<=1'b1;endelsebeginq3<=q2;q2<=n1;q1<=q3;endendmodulemodulelfsrb2(q3,clk,pre_n);outputq3;inputclk,pre_n;regq3,q2,q1;always@(posedgeclkornegedgepre_n)if(!pre_n){q3,q2,q1}<=3'b111;else{q3,q2,q1}<={q2,(q1^q3),q3};endmodule17原則1：時序電路建模時，用非阻塞賦值。原則2：鎖存器電路建模時，用非阻塞賦值。18組合邏輯建模時應(yīng)使用阻塞賦值

在Verilog中可以用多種方法來描述組合邏輯，但是當(dāng)用always塊來描述組合邏輯時，應(yīng)該用阻塞賦值。如果always塊中只有一條賦值語句，使用阻塞賦值或非阻塞賦值語句都可以，但是為了養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，應(yīng)該盡量使用阻塞賦值語句來描述組合邏輯。19非阻塞賦值組實(shí)現(xiàn)合邏輯建模的問題

moduleao4(y,a,b,c,d);outputy;inputa,b,c,d;regy,tmp1,tmp2;always@(aorborcord)begintmp1<=a&b;tmp2<=c&d;y<=tmp1|tmp2;endendmodule@(aorborcordortmp1ortmp2)20組合邏輯建模時應(yīng)使用阻塞賦值

moduleao4(y,a,b,c,d);outputy;inputa,b,c,d;regy,tmp1,tmp2;always@(aorborcord)begintmp1=a&b;tmp2=c&d;y=tmp1|tmp2;endendmodule21原則3：用always塊描述組合邏輯時，應(yīng)采用阻塞賦值語句22時序和組合的混合邏輯——使用非阻塞賦值

modulenbex2(q,a,b,clk,rst_n);outputq;inputclk,rst_n;inputa,b;regq;always@(posedgeclkornegedgerst_n)if(!rst_n)q<=1'b0;//時序邏輯elseq<=a^b;//異或，為組合邏輯endmodule在一個always塊中同時實(shí)現(xiàn)組合邏輯和時序邏輯23時序和組合的混合邏輯——使用非阻塞賦值

modulenbex1(q,a,b,clk,rst_n);outputq;inputclk,rst_n;inputa,b;regq,y;always@(aorb)y=a^b;always@(posedgeclkornegedgerst_n)if(!rst_n)q<=1'b0;elseq<=y;endmodule將組合和時序邏輯分別寫在兩個always塊中24原則4：在同一個always塊中描述時序和組合邏輯混合電路時，用非阻塞賦值。

25其他將阻塞和非阻塞混合使用的原則Verilog語法并沒有禁止將阻塞和非阻塞賦值自由地組合在一個always塊里。不建議在可綜合模塊中采用！26在always塊中同時使用阻塞和非阻塞賦值的例子

moduleba_nba2(q,a,b,clk,rst_n);outputq;inputa,b,rst_n;inputclk;regq;always@(posedgeclkornegedgerst_n)begin:ffregtmp;if(!rst_n)q<=1'b0;elsebegintmp=a&b;q<=tmp;endendendmodule27對同一變量既進(jìn)行阻塞賦值,又進(jìn)行非阻塞賦值會產(chǎn)生綜合錯誤

moduleba_nba6(q,a,b,clk,rst_n);outputq;inputa,b,rst_n;inputclk;regq,tmp;always@(posedgeclkornegedgerst_n)if(!rst_n)q=1'b0;//對q進(jìn)行阻塞賦值elsebegintmp=a&b;q<=tmp;//對q進(jìn)行非阻塞賦值endendmodule28原則5：不要在同一個alway