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C++入门之类和对象

Verilog中 generate语句的用法

  • 关键词: 调用,Verilog HDL ,generate语句,实践用法
一、引言

在FPGA程序开发过程中,会遇多个相似代码使用或者对多个模块调用的情况,这个时候不要傻傻的去写多遍相似的程序,即辛苦又很冗余,Verilog HDL 中的generate语句就可以完美的解决这个问题,本文就此为切入点,说明在Verilog中generate语句的多种用法,希望能帮助诸君在写verilog代码时,多一种思路。

二、Verilog 中generate语句的用法

在Verilog中,generateendgenerate 是用于生成参数化结构的关键字,它们允许你根据一个参数重复生成一段代码,或者根据条件生成代码块。这种结构在设计中非常有用,尤其是当你需要创建多个相同结构的实例时,可以大大减少代码的冗余。

1、基本用法
  1. generate:开始一个生成块,可以包含重复的代码或者条件生成的代码。
  2. endgenerate:标记生成块的结束。
示例:
(1)重复生成
genvar i; // 用于迭代的变量
generate
for (i = 0; i < 4; i = i + 1) begin : gen_block
// 这里可以放置需要重复的代码
// 例如,创建4个相同的寄存器
reg [7:0] reg_array[i];
end
endgenerate

在上面的例子中,gen_block 是一个生成块的标签,i 是一个迭代变量,用于在 for 循环中从0迭代到3。这段代码将生成一个包含4个8位寄存器的数组 reg_array

注意:for循环里也可以重复调用其他模块,如下所示:

genvar i;
generate
for (i = 1; i < 8; i = i + 1) begin : adder
full_adder_0 fa(
.a(a[i])
,
.b(b[i]),
.ci(carry[i-1] ),
.so(sum[i]),
.co(carry[i])
);

end
endgenerate
(2)条件生成
parameter NUM_BLOCKS = 4;

generate
if (NUM_BLOCKS > 2) begin
// 如果NUM_BLOCKS大于2,则包含以下代码
wire [7:0] data_bus;
end
endgenerate

在这个例子中,如果参数 NUM_BLOCKS 的值大于2,则会生成一个8位宽的线 data_bus

(3)嵌套生成

generate 块也可以嵌套使用,这使得你可以创建更复杂的结构。

generate
if (condition1) begin
// 第一层生成块
generate
if (condition2) begin
// 第二层生成块
// ...
end
endgenerate
end
endgenerate
(4) 循环生成

除了使用 if 条件语句外,generate 块还可以与 for 循环结合使用,以创建重复的结构。

genvar k;
generate
for (k = 0; k < 8; k = k + 1) begin : my_block
// 重复生成的代码块
wire [7:0] data_wire[k];
end
endgenerate

在这个例子中,my_block 是一个生成块的标签,k 是迭代变量,用于在 for 循环中从0迭代到7。这段代码将生成一个包含8个8位宽线的数组 data_wire

三、结尾

本文详细阐述了Verilog中generate语句的应用,它是一种用于创建可配置和可扩展硬件设计的强大工具。generate语句允许开发者根据参数或条件重复或条件性地生成代码块,从而减少代码的冗余,提高代码的复用性。

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