Verilog中的assign语句

小蓝 • 2024-12-28 12:16 • 编程

一、Verilogassign的用法

在Verilog中，使用assign语句将一个或多个输入信号赋值给一个输出信号，在电路中极为常见。assign语句使用格式如下：

assign [name_of_output_signal] = [expression];

其中，name_of_output_signal是你想要分配的输出信号的名称，expression是赋值表达式。

如下面的代码示例所示，将数据输入信号D和时钟信号CLK分配给输出信号Q：

module d_ff(q, clk, d);
    output q;
    input  clk, d;

    // assign D and CLK to Q
    assign q = (clk & d);
endmodule

二、Verilogassign语句四选一

Verilog中assign语句有四种形式，包括assign、force、deassign和release。

assign语句是最基本的形式，其余三个形式是分别用于强制赋值、取消分配和解除强制分配。

下面对这四种形式做一简要介绍：

assign：用于将一个逻辑表达式赋值给一个输出信号，其中逻辑表达式是由一个或多个输入信号组成。assign语句最早被用于分配连续逻辑电路中的输出信号，但也可以用于分配组合逻辑电路中的输出信号。
force：用于强制更改一个信号的值。如果用force语句强制更改一个信号，就会暂时取代assign或其他类型的分配语句，并在模拟过程结束时释放信号。
deassign：用于取消指令的强制分配，将信号恢复为原始的分配指令。在deassign之后，模拟器将以正常的原始赋值方式处理信号。
release：用于取消分配指令，但不像deassign一样恢复到原始值。如果一个信号被强制分配，但没有使用deassign语句进行释放，可以使用release语句释放。而且信号结束后，不恢复到原始值，而是保留在其最后强制分配的状态。

三、assign语句如何使用

在Verilog中，assign语句被广泛应用于通过组合逻辑电路来实现简单的功能逻辑。assign语句使用的示例代码如下：

module and2 (Y, A, B);

    output Y;
    input  A, B;

    // assigning A and B to Y
    assign Y = A & B;

endmodule

在这个例子中，我们实现了一个简单的2输入AND门，其中输入信号A和B被分配给输出信号Y。

四、Verilogassign语句在仿真中不执行

需要注意的是，在Verilog模拟中，assign语句不会被运行。在模拟中，assign语句仅仅是将逻辑电路的连接一次性描述出来，形成一个完整的电路模型。在仿真中，assign语句不会被执行，只有模块实例中的赋值和硬件行为才会执行。

五、assign用法

如前所述，用assign来定义组合逻辑电路是Verilog语言中很常见的方法。下面是一个更复杂的例子，展示了如何使用assign语句来描述一个通过与门实现的加法器。

module adder (sum, carry_in, a, b);

    output sum, carry_out;
    input  a, b, carry_in;

    // assigning carry-in signal
    assign c1 = (a & b);
    assign c2 = (a ^ b);
    assign carry_out = (c1 | (c2 & carry_in));
    
    // assigning sum signal
    assign sum = (a ^ b ^ carry_in);

endmodule

在这个例子中，我们使用三个assign语句来将两个输入信号a和b分配给输出信号sum，同时将所有逻辑电路的连接一次性描述出来。

六、assign语句

assign语句被广泛用于设置Verilog设计中的输入和输出引脚，但也可以用于描述组合逻辑电路或锁定状态逻辑电路。下面是assign语句的一个简单示例，将三个输入信号x、y和z分配给一个输出信号out：

module assign_example (out, x, y, z);

    output out;
    input  x, y, z;

    // assigning signals
    assign out = (x | y) & (~z);

endmodule

在这个例子中，我们使用一条assign语句将x和y的或值与z的非值进行与运算，并将结果分配给输出信号out。

七、Verilog中的assign语句

在Verilog中，assign语句是连接组合逻辑电路电线的主要方法，除了用于模块中为输入输出引脚分配信号以外，还可以用于描述一些简单的逻辑电路。

下面是一个例子，演示了如何使用assign语句实现一个四输入的OR门：

module or4 (out, in1, in2, in3, in4);

    output out;
    input  in1, in2, in3, in4;

    // assigning signals
    assign out = (in1 | in2 | in3 | in4);

endmodule

在这个例子中，我们使用了一条assign语句将4个输入信号的或值赋值给输出信号out。

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