深入理解非阻塞賦值

一、非阻塞賦值符號

Verilog語言中的非阻塞賦值使用符號「<=」。它與阻塞賦值符號「=」的區別在於：當發生「<=」賦值時，當前的執行過程不會被掛起，而阻塞賦值會。

二、非阻塞賦值操作符使用

下面是一個Verilog模塊中的一段代碼示例：

always@(posedge clk)
begin
   a <= b;
   b <= c;
   c <= a+b;
end

在本例中，a、b、c都是寄存器類型的臨時變數，它們維護了當前電路模塊的狀態。

在時鐘信號的上升沿觸發之後，b先被賦值給了a，而後續的語句也不會等待a的賦值完成才執行下一個，而是順序執行下去，b被賦值為c的值，而c被賦值為a+b的值，這是因為非阻塞賦值不會對當前執行過程產生影響。

三、非阻塞賦值語句

非阻塞賦值語句中，右側的值是在非同步方式下計算得出的，無需等待同步信號的到來。

下面是一個考察非阻塞賦值的例子：

always @(posedge clock) begin
    reg [4:0] x = 0;
    reg y = 0;
    x <= y;
    y <= x + 1;
end

在上述例子中，x的值被賦成y的值，y的值又被更新為x+1:

y是一個非阻塞賦值，所以要等到下一次時鐘觸發到來時，才會執行y的賦值操作。

因此，在當前時鐘周期內，x被賦值後，y的值並未產生變化（仍然為0）。

四、非阻塞賦值和小於等於

小於等於「<=」被用作非阻塞賦值是Verilog語言的一個約定，意味著變數的更新不受順序的依賴，而是按照代碼順序來更新變數。

下面是一個使用小於等於的例子，在這個例子中，這兩個賦值是按照代碼順序來更新變數的：

always @(posedge clk)
begin
    a <= b+1;
    b <= a+1;
end

五、非阻塞賦值介紹

在Verilog語言中，非阻塞賦值在語音上不會阻塞當前的執行過程。

非阻塞賦值在模塊運行的過程中發揮著至關重要的作用。在大部分Verilog代碼設計中，都會使用非阻塞賦值，以簡化電路的實現。

六、非阻塞賦值的特點

非阻塞賦值有以下幾個特點：

1. 非阻塞賦值在執行過程中不會阻塞當前的執行過程。
2. 非阻塞賦值是非同步計算的。
3. 非阻塞賦值的結果在下一時鐘上升沿到來時更新。

七、非阻塞賦值一定要有上升沿嗎

非阻塞賦值不一定要有上升沿來觸發，也可以通過其他方式來觸發。

一個使用時間觸發的例子：

integer i;
reg [7:0] x = 0;
parameter N = 3;
initial begin
    for (i = 0; i <= N; i++) x <= #10 x+1;
end

在上面的例子中，變數x被賦值為0，然後在一個循環中執行5次，每次都會在10個時間單位後將x的值+1。

八、非阻塞賦值語句特點

非阻塞賦值語句一般都需要在「always」語句中使用，用來更新寄存器的狀態。

下面是一個在「always」語句中使用非阻塞賦值的例子：

always @(posedge clk)
begin
    a <= b;
    b <= c;
    c <= a+b;
end

九、非阻塞賦值會延遲嗎

對於單個非阻塞賦值操作，它不會被延遲，但整個模塊的運行仍然會被其所影響。

下面是一個包含非阻塞賦值的時序圖：

    -------  -----------------  ----------
         a <= | b & c;         |
         b <= | a ^ d;         |
         c <= | b;             |
         d <= | c;             |
    -------  -----------------  ----------

在這個時序圖中，d的值不是在a被更新後立即被賦新值，而是在一個時間延遲後才得到更新。

可以發現，在這個例子中，每個非阻塞賦值變數的值都依賴於上一個非阻塞賦值變數的值。

十、非阻塞賦值什麼時候賦值

對於非阻塞賦值的使用，需要注意的是，它是非同步延遲的。

當電路中存在時序相關的邏輯電路時，會隨著時間的推移而逐漸產生延遲，進而使電路產生故障。

在Verilog中，當出現上述問題時，需要使用同步賦值。它會同步地等待下一時鐘上升沿再更新變數的值，從而保證時序電路正確的操作。

總結

以上就是關於非阻塞賦值的詳細闡述了，包括非阻塞賦值符號、非阻塞賦值操作符使用、非阻塞賦值語句、非阻塞賦值和小於等於、非阻塞賦值介紹、非阻塞賦值的特點、非阻塞賦值一定要有上升沿嗎、非阻塞賦值語句特點、非阻塞賦值會延遲嗎、非阻塞賦值什麼時候賦值等相關內容，希望可以幫助到大家深入理解非阻塞賦值的原理與運用。