ASIC-WORLD Verilog（3）第一个Verilog代码
写在前面
在自己准备写一些简单的verilog教程之前，参考了许多资料----asic-world网站的Verilog教程即是其一。这套教程写得极好，奈何没有中文，在下只好斗胆翻译过来（加了自己的理解）分享给大家。
这是网站原文：Verilog Tutorial
这是系列导航：Verilog教程系列文章导航
介绍
如果你去看任何有关编程语言的书籍，就会发现它们的第一个例子几乎都是“Hello World”程序。一旦你学会了这个程序，就可以说你已经对这种语言入门了。
接下来我会先展示如何在 Verilog 语言中编写“hello world”程序，然后再介绍一个稍微复杂点的“计数器”程序。
Hello World
下面是一个在Verilog中打印“hello world”的程序。
//-----------------------------------------------------
// 这是我的第一个Verilog程序
// 设计名: hello_world
// 文件名: hello_world.v
// 功能 : 这个程序会打印'hello world'
// 作者 : Deepak
//-----------------------------------------------------
module hello_world ;initial begin$display ("Hello World by Deepak");#10 $finish;
endendmodule
Verilog 的程序都以保留字 “module” 开头，后面跟上设计者自定义的模块名 。在上面的示例中，第 8 行即包含“module hello_world”。
第 10 行包含initial块：它只在仿真开始后执行一次，即仿真时间 = 0 (0ns)时。initial块中有两条语句，它们被第 10 行的 begin 和第 13 行的 end 包围起来了。在 Verilog 中，如果一个块中有多行，则需要使用 begin 和 end。
模块以“endmodule”保留字作为结尾，即本例的第 15 行。
这是程序打印的结果：
Hello World By Deepak
计数器
这是要设计的计数器的框图：
它的预期设计规格是这样的：
- 4 位同步递增计数器
- 高电平有效的同步复位信号
- 高电平有效的使能信号
预期的计数器设计Verilog程序如下：
//-----------------------------------------------------
// 这是我的第二个Verilog程序
// 设计名: first_counter
// 文件名: first_counter.v
// 作者 : Deepak
// 功能 : 这是一个4位宽的递增计数器
// 高有效的同步复位；高有效的使能信号
//-----------------------------------------------------
module first_counter (clock , // 时钟reset , // 高有效的同步复位enable , // 高有效的使能信号counter_out // 计数器输出
); //-------------Input Ports-----------------------------
input clock ;
input reset ;
input enable ;
//-------------Output Ports----------------------------
output [3:0] counter_out ;//-------------Input ports Data Type-------------------
// 输入必须是wire变量
wire clock ;
wire reset ;
wire enable ;
//-------------Output Ports Data Type------------------
// 输出可以是wire或者reg
reg [3:0] counter_out ;//------------Code Starts Here-------------------------
// 这个计数器是时钟上升沿有效的
always @ (posedge clock)
begin : COUNTER // Block名//在每一个时钟上升沿，如果复位有效，则输出是4'b0000if (reset == 1'b1) begincounter_out <= #1 4'b0000;end//如果使能有效，则输出递增else if (enable == 1'b1) begincounter_out <= #1 counter_out + 1;end
end endmodule 任何数字电路，无论复杂与否都需要进行测试以验证其功能的正确性。
对于计数器，我们需要提供时钟和复位信号。一旦计数器不在复位状态，我们将启用输入切换到计数器，并检查波形以查看计数器是否在正确计数。
这是在 Verilog 的 testbench 中完成的。对于这个计数器，我们设计的testbench是这样的：
`include "first_counter.v"
module first_counter_tb();
//声明输入（reg）与输出（wire）
reg clock, reset, enable;
wire [3:0] counter_out;//初始化所有变量
initial begin $display ("time\\t clk reset enable counter"); $monitor ("%g\\t %b %b %b %b", $time, clock, reset, enable, counter_out); clock = 1; // 初始化时钟信号reset = 0; // 初始化复位信号enable = 0; // 初始化使能信号#5 reset = 1; // 置位复位信号#10 reset = 0; // 失效复位信号#10 enable = 1; // 置位使能信号#100 enable = 0; // 失效使能信号#5 $finish; // 结束仿真
end// 生成时钟信号
always begin#5 clock = ~clock; // 每5个单位时钟翻转一次
end// 被测模块
first_counter U_counter (clock,reset,enable,counter_out
);endmodule这个testbench由时钟发生器（clock gen）、复位控制（reset logic）、使能控制（enable logic）和监控/验证逻辑（monitor/checker）组成。
这是仿真完成后打印的结果，可以看到计数器的工作是符合预期的。
time clk reset enable counter0 1 0 0 xxxx5 0 1 0 xxxx10 1 1 0 xxxx11 1 1 0 000015 0 0 0 000020 1 0 0 000025 0 0 1 000030 1 0 1 000031 1 0 1 000135 0 0 1 000140 1 0 1 000141 1 0 1 001045 0 0 1 001050 1 0 1 001051 1 0 1 001155 0 0 1 001160 1 0 1 001161 1 0 1 010065 0 0 1 010070 1 0 1 010071 1 0 1 010175 0 0 1 010180 1 0 1 010181 1 0 1 011085 0 0 1 011090 1 0 1 011091 1 0 1 011195 0 0 1 0111100 1 0 1 0111101 1 0 1 1000105 0 0 1 1000110 1 0 1 1000111 1 0 1 1001115 0 0 1 1001120 1 0 1 1001121 1 0 1 1010125 0 0 0 1010
看数据多少有点不够直观，那我们也可以直接来看仿真的波形：
从波形图可以看到：首先复位；复位完成后从0开始依次递增计数。
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