仿真文件中的阻塞和非阻塞1

在电子设计自动化（EDA）领域，特别是在数字集成电路的设计和验证过程中，Verilog 是一种常用的硬件描述语言（HDL）。在Verilog中，正确地使用赋值符号对于确保时序逻辑和组合逻辑的正确性至关重要。本文将深入探讨在仿真文件中使用“=”和“<=”赋值的区别以及它们在时序逻辑和组合逻辑中的应用。 我们要明确两个基本概念： 1. **时序逻辑**：涉及到信号随时间变化的电路，如寄存器、触发器等，它们通常与时钟信号同步。 2. **组合逻辑**：不依赖于时间顺序，仅基于当前输入产生输出的电路。 在Verilog中，这两个概念的表示方式不同： - **“=”赋值**：用于表示组合逻辑。它立即更新信号的值，而不论时钟边缘如何。在仿真中，这用于描述逻辑运算的结果或任何非时序操作。 - **“<=”赋值**：称为非阻塞赋值，用于表示时序逻辑。它会在当前时钟周期结束时异步地更新变量的值，确保数据在时钟边沿之后稳定。 在上述的“测试代码1”中，时钟“sys_clk”用“=”赋值，而输入信号“sys_rst_n”，“in1”，“in2”用“<=”赋值，这是正确的做法。这样确保了时钟在时钟边沿变化时被正确处理，而输入信号则根据需要更新，符合时序逻辑的定义。在仿真中，尽管这种方法在Testbench中并不严格要求，但能保证逻辑的正确性。 然而，在“测试代码2”中，时钟“sys_clk”和输入信号都使用“<=”赋值，这是一个错误。时钟不应使用非阻塞赋值，因为这可能导致信号在时钟边沿之前或之后的不确定状态，从而导致仿真结果错误。在这个例子中，由于不正确的赋值，可能会导致仿真出的波形不符合预期，进而影响测试结果的准确性。 此外，测试还涉及到了对运算符“|”（或）、“+”（加）、“^”（异或）的验证。在组合逻辑中，这些运算符应该与“=”赋值一起使用，以确保它们在时钟周期内立即完成计算。而在时序逻辑中，它们通常出现在非阻塞赋值的右侧，作为时钟边沿触发的条件。 理解并正确使用“=”和“<=”赋值是编写Verilog代码的基础。在Testbench中，尽管非阻塞赋值的使用可能不会直接影响最终电路的功能，但为了确保测试的准确性和可预测性，最好遵循正确的编程习惯。在描述时序逻辑时使用“<=”，描述组合逻辑时使用“=”。这样做不仅可以帮助避免仿真错误，也有助于在代码综合阶段生成更有效的电路实现。