Verilog学习笔记-20250802

Verilog HDL学习

HDLBits刷题错误总结

• always block里误用wire类型变量

• 16-bits，每位都是1，误表示为{16{1}}，应当表示为{16{1'b1}}，事实上用'1更简单

• 数组维度声明错误，比如，我想声明一个长度为8的chunks数组，数组里每个元素宽度为4位，

  • 错误示范

  wire [7:0] chunks [3:0];
  

  • 正确写法

  wire [3:0] chunks [7:0];
  

• generate_for_loop中for循环的begin后容易忘记加:name_of_the_for_loop

HDLBits刷题新知

• Use bitwise operators and part-select to do the entire calculation in one line of code.

  module top_module (
  	input [3:0] in,
  	output [2:0] out_both,
  	output [3:1] out_any,
  	output [3:0] out_different
  );
  	assign out_any = in[3:1] | in[2:0];
  	assign out_both = in[2:0] & in[3:1];
  	assign out_different = in ^ {in[0], in[3:1]};	
  endmodule
  

• 检查各bit是否相同可以用XOR^

• Bit-slicing(Indexed vector part-select)，切片，如：

  assign data_out = data_in[INDEX*4+3: INDEX*4];
  

  要求切片下标INDEX必须为静态常量表达式，不能是动态变量，如果需要通过变量进行批量选位操作（例如批量赋值、切片），则要采用generate_for_loop通过genvar静态展开；但是数组下标可以是动态变量。

  Mux256to1v - HDLBits

  module top_module( 
      input [1023:0] in,
      input [7:0] sel,
      output [3:0] out );
  	
      wire [3:0] chunks [255:0];
      
      genvar i;
      generate 
          for (i = 0; i < 256; i++) begin: loop_block
              assign chunks[i] = in[i*4+3:i*4];
          end
      endgenerate
      
      assign out = chunks[sel];
      
  endmodule
  

  事实上，利用数组下标是动态变量，切片可以转化为拼接的数组，有更简洁的代码：

  module top_module( 
      input [1023:0] in,
      input [7:0] sel,
      output [3:0] out );
  	
      assign out = {in[sel*4+3], in[sel*4+2], in[sel*4+1], in[sel*4]};
      
  endmodule
  

  其实也并非不能用切片，但得满足特定的语法：

  module top_module( 
      input [1023:0] in,
      input [7:0] sel,
      output [3:0] out );
  	
      assign out = in[sel*4 +:4];
      //或者是:
      //assign out = in[sel*4+3 -: 4];
      
  endmodule
  

• assign sum = x + y;可以自动计算进位信号，比如为实现下图电路：

  Exams/m2014 q4j - HDLBits

  

  可以编写如下简单的代码就能实现上述电路的功能，其中sum[4]就是自动进位信号。

  module top_module (
  	input [3:0] x,
  	input [3:0] y,
  	output [4:0] sum
  );
      
      assign sum = x + y;
      
  endmodule
  

  但是，assign sum = {x + y};则会裁切掉”溢出“的高位，不会自动扩展加法进位，在此处不可取！