計算機系統(tǒng)配置的基本需求 在進行Verilog HDL語言設計實驗之前，首先需要確保計算機系統(tǒng)的配置滿足基本需求。PC機的基本配置包括： CPU：Intel奔騰系列，或AMD Athlon

計算機系統(tǒng)配置的基本需求

在進行Verilog HDL語言設計實驗之前，首先需要確保計算機系統(tǒng)的配置滿足基本需求。PC機的基本配置包括：

• CPU：Intel奔騰系列，或AMD Athlon/XP
• 操作系統(tǒng)：Windows NT/2000/XP
• 內(nèi)存：256M或以上
• 顯卡：支持256色的8位顯卡或以上
• 硬盤：20G以上

對于Verilog HDL設計而言，Altera Quartus II設計軟件是一個非常好的選擇。Quartus II提供了完整的多平臺設計環(huán)境，并能夠輕松滿足特定設計的需要。它是一個綜合性環(huán)境，適用于可編程片上系統(tǒng)（SOPC）設計。Quartus II軟件涵蓋了FPGA和CPLD設計的所有階段。

實驗目的

該實驗的目的主要有兩個方面：

1. 掌握基本組合邏輯電路的實現(xiàn)方法，學會使用連續(xù)賦值語句和條件賦值語句。
2. 掌握基本時序邏輯電路的實現(xiàn)，學會使用always語句。

簡單組合邏輯設計

在Verilog HDL中，描述組合邏輯電路通常使用assign連續(xù)賦值語句的數(shù)據(jù)流方式。連續(xù)賦值語句將值賦給線網(wǎng)（不能為寄存器賦值）。當右端表達式的操作數(shù)發(fā)生事件（值的變化）時，連續(xù)賦值語句被計算，并將新結(jié)果賦給左邊的線網(wǎng)。

連續(xù)賦值語句的目標類型包括：標量線網(wǎng)、向量線網(wǎng)、向量的常數(shù)型位選擇、向量的常數(shù)型部分選擇以及上述類型的任意拼接運算結(jié)果。

下面是一個可綜合的數(shù)據(jù)比較器的組合邏輯設計示例：

// compare.v
module compare(equal, a, b);
  input a, b;
  output equal;
  assign equal  (a  b) ? 1 : 0; // 如果a等于b，輸出為1；否則輸出為0。
endmodule

簡單時序邏輯設計

相對于組合邏輯電路，在Verilog HDL中，時序邏輯電路有著特定的表述方式。可綜合的Verilog HDL模型通常使用always塊和@（posedge clk）或@（negedge clk）的結(jié)構(gòu)來表述時序邏輯。

下面是一個可綜合的1/2分頻器模型的時序邏輯設計示例：

// half_clk.v
module half_clk(reset, clk_in, clk_out);
  input clk_in, reset;
  output clk_out;
  reg clk_out;
  always @(posedge clk_in)
  begin
    if (!reset)
      clk_out  0;
    else
      clk_out  ~clk_out;
  end
endmodule

在always塊中，被賦值的信號都必須定義為reg型，這是由時序邏輯電路的特點所決定的。如果對于reg型數(shù)據(jù)未進行賦值，仿真工具會認為它是不定態(tài)。

為了能夠正確觀察到仿真結(jié)果，在可綜合風格的模塊中通常定義一個復位信號reset，當reset為低電平時，對電路中的寄存器進行復位。

總結(jié)

本文介紹了Verilog HDL語言設計實驗的基本要求和實現(xiàn)方法。通過掌握組合邏輯和時序邏輯的設計原則，可以實現(xiàn)各種電路功能的描述和設計。同時，選擇合適的軟件和計算機系統(tǒng)配置也是進行Verilog HDL語言設計實驗的重要準備工作。