Verilog循环语句
2017-06-16 本文已影响0人
暗夜望月
在Verilog HDL中存在着四种类型的循环语句，用来控制执行语句的执行次数。其语法和用途与C语言很类似
- forever 连续执行过程语句。
- repeat 连续执行一条语句 n 次。
- while 执行一条语句直到某个条件不满足。如果一开始条件即不满足(为假)， 则语句一次也不能被执行。
- for 通过以下三个步骤来决定语句的循环执行。
- 先给控制循环次数的变量赋初值。
- 判定控制循环的表达式的值，如为假则跳出循环语句，如为真则执行指定的语句后，转到第三步。
- 执行一条赋值语句来修正控制循环变量次数的变量的值，然后返回第二步。
forever语句
forever语句的格式如下：
forever begin
多条语句
end
forever循环语句常用于产生周期性的波形，用来作为仿真测试信号。它与always语句不同处在于不能独立写在程序中，而必须写在initial块中。forever循环的应用示例如下：
initial
forever begin
if(d) a = b + c;
else a = 0;
end
repeat语句
repeat语句的格式如下:
repeat(表达式) begin
多条语句
end
在repeat语句中，其表达式通常为常量表达式。如果循环计数表达式的值不确定，即为x或z时，那么循环次数按0处理。
下面的例子中使用repeat循环语句及加法和移位操作来实现一个乘法器。
while语句
while语句的格式如下：
while(表达式) begin
多条语句
end
while循环执行过程赋值语句直到制定的条件为假。如果条件表达式在开始不为真（包括假、x以及z），那么过程语句将永远不会被执行。
下面举一个while语句的例子，该例子用while循环语句对rega这个8位二进制数中值为1的位进行计数。
更完整点的写法：
module mult_8b_while(
a, b, q
);
parameter bsize = 8;
input [bsize-1 : 0] a, b;
output [2*bsize-1 : 0] q;
reg [2*bsize-1 : 0] q, a_t;
reg [bsize-1 : 0] b_t;
reg [bsize-1 : 0] cnt;
always @(a or b) begin
q = 0;
a_t = a;
b_t = b;
cnt = bsize;
while(cnt > 0) begin
if (b_t[0]) begin
q = q + a_t;
end
else begin
q = q;
end
cnt = cnt - 1;
a_t = a_t << 1;
b_t = b_t >> 1;
end
end
endmodule
for语句
for语句的一般形式为：
for(表达式1; 表达式2; 表达式3) 语句
它的执行过程如下：
- 先求解表达式1；
- 求解表达式2，若其值为真(非0)，则执行for语句中指定的内嵌语句，然后执行下面的第3步。若为假(0)，则结束循环，转到第5步。
- 若表达式为真，在执行指定的语句后，求解表达式3。
- 转回上面的第2步骤继续执行。
- 执行for语句下面的语句。
for语句最简单的应用形式是很易理解的，其形式如下：
for(循环变量赋初值；循环结束条件；循环变量增值)
执行语句
for循环语句实际上相当于采用while循环语句建立以下的循环结构：
begin
循环变量赋初值；
while(循环结束条件)
begin
执行语句
循环变量增值;
end
end
这样对于需要8条语句才能完成的一个循环控制，for循环语句只需两条即可。
下面分别举两个使用for循环语句的例子。例1用for语句来初始化memory。例2则用for循环语句来实现前面用repeat语句实现的乘法器。
[例1]：
[例2]：
在for语句中，循环变量增值表达式可以不必是一般的常规加法或减法表达式。下面是对rega这个8位二进制数中值为1的位进行计数的另一种方法。见下例：
其他参考资料：关于Verilog 中的for语句的探讨
Verilog-2001更新了generate循环，使用方法参考：
