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verilog中wire和reg类型的区别

三个刺客 2023-12-20 原文 
module   counter
#(
  parameter    CNT_MAX = 25'd24_999_999
)
(
  input   wire        sys_clk,
  input   wire        sys_rst_n,
  
  output  reg        led_out
);

reg   [24:0]   cnt;
reg            cnt_flag;

always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n == 1'b0)
	     cnt <= 25'd0;
    else   if(cnt == CNT_MAX)
	     cnt <= 25'd0;
    else
	     cnt <= cnt + 25'd1;
		 
always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n == 1'b0)
	     cnt_flag  <= 1'b0;
    else   if(cnt == (CNT_MAX-25'd1))
	     cnt_flag  <= 1'b1;
    else 
	     cnt_flag  <= 1'b0;
		 
always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n == 1'b0)
	     led_out <= 1'd0;
	else   if(cnt_flag == 1'b1)
	     led_out <= ~led_out;
    else
	     led_out <= led_out;	 
endmodule

首行代码为模块名，模块名要和文件夹名字相同，以免出错。小括号后面要带" ; ",模块里面定义输入输出变量

下面讲解wire和reg的区别与用法

1：wire型数据常用来表示以assign关键字指定的组合逻辑信号，模块的输入输出端口类型都默认为wire型，wire相当于物理连线，默认初始值是z，reg型数据表示寄存器模型，用于always块、initial语句中被赋值的变量

2：wire使用在连续赋值语句中，reg用在过程赋值语句(always、initial)中

3：wire若无驱动器连接其值为z，reg默认初始值为不定值x

4：wire表示直通，即输入有变化，输出马上无条件地反映（如与、非门的简单连接）

     reg表示一定要有触发，输出才会反映输入的状态。

5：wire一般用在组合逻辑中，reg一般用在时序逻辑中

6：reg变量在always中有两种情况：
     1)always @（a or b or c）形式的，即不带时钟边沿的，综合出来还是组合逻辑；
     2)always @（posedge clk）形式的，即带有边沿的，综合出来一般是时序逻辑，会包含触发器（Flip-Flop）

7：always块不止能实现时序逻辑，还能实现组合逻辑：
（1）如果这个条件是时钟上升沿或下降沿，那硬件模型就是一个触发器，只有是指定了always@（posedge or negedge）才是触发器。
（2）如果这个条件是某一信号的高低电平，那这个硬件模型就是一个锁存器。
（3） 如果这个条件是赋值语句右侧任意操作数的变化，那这个硬件模型就是一个组合逻辑。
8：对组合逻辑输出变量，可以直接用assign。即如果不指定为reg类型，那么就默认为1位wire类型，故无需指定1位wire类型的变量。当然专门指定出wire类型，可能是多位或为使程序易读

9：reg型数据保持最后一次的赋值，而wire型数据需要持续的驱动

  • 在连续赋值语句assign中，表达式右侧的计算结果可以立即更新到表达式的左侧，可以理解为逻辑之后直接连接了一条线，这个逻辑对应于表达式的右侧，这条线对应于wire；
  • 在过程赋值语句中，表达式右侧的计算结果在某种条件的触发下放到一个变量当中，这个变量可以声明成reg型

10：reg和wire类似于C、C++的变量，但若此变量要放在begin...end之内，则该变量只能是reg型；在begin...end之外，则用wire型；

verilogwirexffxff0cxff0fpga开发

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