Verilog 变量声明与数据类型二
上节介绍了wire,reg数据类型及其用法,并对变量定义中的向量的定义及使用做了说明。本节主要介绍其它几种类型。常用的有如下几种:整数integer,实数 real, 时间time,字符串等,他们本质上也是寄存器类型。
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整形integer
整形变量用关键字integer 声明,在声明时不用指定位宽,位宽的大小和编译器有关,一般默认为32位。和reg关键字不同,如没有特别指定,reg型变量是无符号数,而integer声明的变量是有符号数的。integer类型的数据一般作为循环变量用在循环语句中。
例:
reg [31:0] a;
reg [31:0] b;
integer i;
always@(*)
for (i = 1; i <= 4; i = i + 1)
b[(i*8-1)-:8] = a[(i*8-1)-:8];
上例中,变量i只起到循环辅助作用,真正综合后该变量不存在,实际综合后与下面的代码等效。
reg [31:0] a;
reg [31:0] b;
integer i;
always@(*)
b[31:0] = a[31:0];
2. 实数(real)类型:
实数用关键字 real 来声明,可用十进制或科学计数法来表示。实数声明不能带有范围,默认值为 0。如果将一个实数赋值给一个整数,则只有实数的整数部分会赋值给整数(采用四舍五入)。例如:
real ra ;
integer ib ;
reg [7:0] temp;
initial begin
ib=0;
ra = 4e5 ;
#10
ra=8.7; //ra可以真实得到8.7
ib = ra ; //ib=9
#10 ib=8.49; //ib=8
end
always@(*)
temp = ib ; //temp 值变化0----9---8
实数类型不是可以综合的类型,一般在高层建模时用做算法仿真。真正在RTL是现实时应用浮点RTL逻辑实现。
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整数,实数仿真文件:
`timescale 1ns/1ps module tb_sim(); reg [31:0] a = 0; reg [31:0] b = 0; integer i; always@(*) for (i = 1; i <= 4; i = i + 1) b[(i*8-1)-:8] = a[(i*8-1)-:8]; initial begin a=0; b=0; #10 a=32‘habcd_ef98; #10; end //========================================================== real ra; integer ib; reg [7:0] temp; initial begin ib=0; ra = 4e5; #10 ra=8.7; //ra可以真实得到8.7 ib = ra; //ib=9 #10 ib=8.49; //ib=8 #10 ra=8.49; //ra = 8.49 #10 ib=ra; //ib=8 #200; $stop(); end always@(*) temp = ib; //temp 值变化0----9---8 endmodule
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modelsim下的仿真波形如图1,
图1
3. 时间(time)
Verilog 使用特殊的时间寄存器 time 型变量,对仿真时间进行保存。其宽度一般为 64 bit,通过调用系统函数 $time 获取当前仿真时间。例如:
time current_time ; initial begin #100 ; current_time = $time ;
//current_time 的大小为 100
end
time类型也是不可综合的,但在仿真时可以提高非常方便的时间统计信息。
4. 存储器类型
存储器变量不是一个新的的变量类型,是reg类型的数组。可用来描述 RAM ,ROM ,FIFO等存储器的行为。
例如:
reg membit [0:15] ;
// 15个1bit存储器,位宽1bit
reg [7:0] mem [0:1023];
// 1Kbyte存储器,位宽8bit
mem[0] = 8‘b0 ;
// 令第0个8bit的存储单元值为0
存储器赋初值可以用for循环语句实现。目前在
Intel,Xilinx的FPGA中都有block memory, 只要设置得当在综合时会自动引用block memory。
细节内容见 Verilog ROM 的建模与使用及Verilog RAM 的建模与使用。
5. 字符串
字符串保存在 reg 类型的变量中,每个字符占用一个字节(8bit)。因此寄存器变量的宽度应该足够大,以保证不会溢出。
字符串不能多行书写,即字符串中不能包含回车符。如果寄存器变量的宽度大于字符串的大小,则使用 0 来填充左边的空余位;如果寄存器变量的宽度小于字符串大小,则会截去字符串左边多余的数据。例如,为存储字符串 “www.icfedu.cn”, 需要 13*8byte 的存储单元:
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实例
reg [0: 13*8-1] str ;
initial
begin
str = “www.icfedu.cn”;
end