Verilog有哪幾個版本？怎樣去寫出它？

眾所周知，用于FPGA開發(fā)的硬件描述語言（HDL）主要有兩種：Verilog和VHDL，VHDL的出現(xiàn)時間要比Verilog早，Verilog由于其簡單的語法，和C語言的相似性，目前被各大公司廣泛使用。

其實我大學時學習的是VHDL語言，后來由于公司都是使用的Verilog，又重新學習了Verilog，好在有C語言基礎，Verilog很快就上手了。

Verilog標準文檔主要有3個版本，分別是：

Verilog-1995

Verilog-2001

Verilog-2005

都是由IEEE頒布。目前最新的Verilog標準是2005版，相比于前兩個版本，2005更簡潔，更靈活。

雖然一些官方的代碼，如Xilinx一些IP核代碼，為了兼容以前的綜合工具，還是基于Verilog-2001標準，但我還是強烈建議你使用最新的Verilog-2005標準。

IEEE-2005

所以，本文都是基于IEEE-2005語法標準，即《IEEE P1364-2005/D3:Draft Standard for Verilog HardwareDescription Language》官方標準文檔。

良好的代碼規(guī)范可以提高代碼的可讀性、可復用性、簡潔清晰，這也是一種職業(yè)素質的體現(xiàn)。

我們的目標是：

WriteNowhere, ReadEverywhere

封面

都有哪些內容？

命名

文件命名

端口命名

變量命名

參數命名

結構

整體結構

端口聲明

空格和縮進讓代碼更清晰

小括號增加可讀性

例化

注釋

其他

IEEE-2005標準下載

命名

命名主要包括文件和模塊命名，端口命名，變量命名，參數命名等，概括來說就是：有意義，簡短易讀，重要的是不要使用拼音！

文件命名

文件名和模塊名保持一致，一個文件只寫一個模塊。

文件命名 文件命名要有含義，且簡短易讀，文件名統(tǒng)一使用小寫字母，并使用下劃線分割文件名。

底層驅動類模塊命名，使用drv_xxx類型，如：drv_led.v，drv_i2c.v，drv_ad7606.v

串口發(fā)送一字節(jié)：uart_tx_byte.v

異步和同步FIFO，并指示深度和寬度：fifo_async_512_16.v和fifo_sync_256_64.v

TestBench文件名問源文件名后加_tb，如源文件drv_led.v，則對應的testbench文件命名為drv_led_tb.v

頂層模塊統(tǒng)一命名為top.v，或top_project_name.v，如EEPROM讀寫示例工程頂層命名為top_eeprom_demo.v

端口命名

端口命名和文件命名一樣，統(tǒng)一使用小寫字母，并使用下劃線進行分割。

如果是頂層模塊，而且是連接到實際的FPGA管腳，后加_pad_i，_pad_o，_pad_io來命名，表示連接到實際的FPGA硬件管腳上。

頂層端口命名

變量命名

時鐘信號統(tǒng)一使用clk命名，如果是特定時鐘頻率，可以在后面添加時鐘頻率，如clk_50m

復位信號統(tǒng)一使用rst命名，如果是低電平有效，后加_n表示，如rst_n

標志位命名：flag_rise/flag_fall/flag_clr

寄存器打拍信號命名添加_reg：reg rxd_reg

移位寄存器命名添加后綴_sreg：reg [3:0] busy_sreg

部分通用的縮寫：

參數命名

Verilog中的參數類似于C語言中的define，主要有以下兩類localparam和parameter，兩者的區(qū)別是前者不可以在例化時進行參數傳遞，而后者可以在例化時進行參數傳遞。

其他的變量，文件名都是統(tǒng)一小寫，只有參數定義有全部大寫的待遇，當需要定義一些常量時，可以通過參數聲明指定一個有意義的名稱。如：

parameterLED_ON=1'b0; parameterLED_OFF=!LED_ON; parameterBAUD_RATE=115200; parameterTIME_100MS=25_000_000;

狀態(tài)機的狀態(tài)通常使用localparam來定義，并指定有意義的名稱，統(tǒng)一使用Sn_NAME的格式，并指定位寬。如：

localparamS0_IDLE=4'd0; localparamS1_START=4'd1; localparamS2_DOING=4'd2; localparamS3_END=4'd3; localparamS_FINISH=4'd4; localparamS_ERROR='d5;//autoadaptive

結構

整體結構

建議Verilog模塊文件按照如下結構進行書寫。

/*1.文件頭:說明版權信息，文件功能，作者，版本歷史等*/ /*2.端口聲明:input/output/inout*/ /*3.宏定義:`define*/ /*4.參數定義:localparam/parameter*/ /*5.寄存器定義:reg*/ /*6.線網類型定義:wire*/ /*7.互聯(lián)定義:assign*/ /*8.時序邏輯描述:always*/

示例：

/*1.filehead*/ /*********************************************************** Copyright2021'wechat:mcu149'.Allrightsreserved. FileName:drv_led.v Function:leddriver Author:mcu149 SVN: SVNRevision:1490 SVNDate:2021-06-051949 Revision: 2020-09-09:Rev1.0 2020-10-01:Rev1.1 ************************************************************/ /*2.input/output/inout*/ moduledrv_led( //Inputs inputrst_n, inputclk_50m, inputen, //Outputs outputled1, outputregled2=0//defineinitialvalueis0 ); /*3.define*/ /*4.parameter/localparam*/ parameterTIME_500MS=32'd25_000_000; /*5.reg*/ reg[31:0]cnt=0; /*6.wire*/ wireflag_toggle=(cnt==TIME_500MS); /*7.assign*/ assignled1=(en==0)?0:cnt[20]; /*8.alwaysblock*/ always@(posedgeclk_50m)begin if(!rst_n) cnt<=?0; ????else?if(flag_toggle) ????????cnt?<=?0; ????else? ????????cnt?<=?cnt?+?1; end always?@?(posedge?clk_50m)?begin ????if(!rst_n) ????????led2?<=?0; ????else?if(!en)? ????????led2?<=?0; ????else?if(en)?begin ????????if(flag_toggle) ????????????led2?<=?!led2; ????end end endmodule

端口聲明

輸入端口放在一起，輸出端口放在一起，雙向端口放在一起。如果某個輸出信號需要確定初始值，可以在端口定義時直接進行指定，這也是Verilog-2005新添加的功能。

端口命名

這一點有些朋友可能是按照功能進行劃分，如連接同一芯片的放在一起。

輸入輸出分開放的好處是，在例化時可以很方便的區(qū)分哪些是輸入哪些是輸出。

空格和縮進讓代碼更清晰

運算符兩端增加一個空格，可以讓程序結構更清晰，可讀性更高

縮進風格采用KR風格，即begin寫在行尾，不占用單獨一行，end單獨占用一行

縮進統(tǒng)一使用4個空格來代替TAB鍵

if/else等語句只有一行時，可以省略begin-end

合理添加空行進行塊區(qū)分，不同的always塊進行換行隔開

以下是兩種代碼的書寫規(guī)范，合理縮進，合理增加空格大大增加了可讀性。

合理縮進

小括號增加可讀性

在學校里有些考試題，為了考察學生對各種運算符優(yōu)先級的掌握程度，出一些反人類的題目。

而做實際項目不像考試，追求的是可讀性和易用性，所以當使用多個運算符時，為了增強可讀性，避免歧義，不要吝嗇使用小括號來表示運算的優(yōu)先級。

運算符優(yōu)先級

例化

例化可以認為是FPGA開發(fā)的靈魂所在了，例化的過程其實就是硬件模塊的調用過程，比如我們用Verilog描述了一個3-8譯碼器的模塊，可以在不同的地方去使用（例化）它，并分別命名為ut0/ut1/ut2等等，而且還可以在例化時指定參數，如串口發(fā)送和接收模塊，通過指定不同的參數來實現(xiàn)不同波特率的兼容。

例化和端口聲明順序保持一致，輸入端口放在一起，輸出端口放在一起

多比特信號，在例化時需要指定位寬，以增加可讀性

頂層模塊只進行模塊例化，不寫任何控制語句

示例：

wire[7:0]rx_data; wirerx_done; wirerx_err; /*串口接收1字節(jié)*/ uart_rx_byte#( .BAUD_RATE(32'd115200), .EN_PARITY(2'd0),//0:無校驗位,1:奇校驗,2:偶校驗 .EN_STOP_2(1'b0)//1:使能2位停止位 )uart_rx_byte_0( //Inputs .clk(clk_32m), .rst_n(rst_n), .rxd(uart_rxd), //Outputs .data_rx(rx_data[7:0]),//指定位寬 .done(rx_done), .err(rx_err) );

注釋

不要相信什么代碼就是最好的注釋！我不否認有些人的代碼寫的就是很規(guī)范，命名合理，格式清晰。

但是我覺得你還沒有達到那種程度，不能保證每一個人都能讀懂沒有注釋的代碼。注釋不僅是為了給別人看，更多的也是為了給自己看，好記性不如爛筆頭。

注釋統(tǒng)一使用/**/注釋的方式，或者使用與//混合使用，看個人習慣！

每個變量定義后需要注釋變量的功能

每個always塊功能需要注釋

狀態(tài)機狀態(tài)含義需要注釋

條件語句的后面需要添加注釋

代碼修改，注釋也要隨之修改

其他

合理使用generate for可以批量化定義和例化模塊，減少代碼量，提高可讀性

testbench中使用task和function可以提高效率

移位操作替換為拼接補0操作，更易讀

時序邏輯統(tǒng)一使用非阻塞賦值，即<=符號

一行字符不要超過80個，過長通過換行來處理

先有頂層設計，然后劃分子模塊功能，或者自底向上方法

模塊化設計，提高模塊可復用程度

能用case的盡量不要用if/else

reg類型變量，根據需要看是否鎖存。

責任編輯：lq6