Verilogissa aina lohko on yksi proseduurilohkoista. Aina lohkon sisällä olevat lausekkeet suoritetaan peräkkäin.
Aina lohko suoritetaan aina, toisin kuin alkulohkot, jotka suoritetaan vain kerran simulaation alussa. Aina-lohkossa tulee olla arkaluontoinen luettelo tai siihen liittyvä viive
Herkkä lista on se, joka kertoo aina lohkolle, milloin koodilohko suoritetaan.
Syntaksi
java hashset
The Verilog estä aina seuraava syntaksi
always @ (event) [statement] always @ (event) begin [multiple statements] end
Esimerkkejä
Symboli @ varatun sanan jälkeen aina , osoittaa, että esto laukeaa klo ehto suluissa symbolin @ jälkeen.
always @ (x or y or sel) begin m = 0; if (sel == 0) begin m = x; end else begin m = y; end end
Yllä olevassa esimerkissä kuvaamme 2:1-muxia syötteillä x ja y. The Tämä on valintatulo, ja m on mux-lähtö.
Missä tahansa yhdistelmälogiikassa lähtö muuttuu aina, kun tulo muuttuu. Kun tätä teoriaa sovelletaan aina lohkoihin, aina lohkojen sisällä oleva koodi on suoritettava aina, kun tulo- tai lähtömuuttujat muuttuvat.
HUOMAUTUS: Se voi ohjata reg- ja kokonaislukutietotyyppejä, mutta ei voi ohjata lankatietotyyppejä.
Verilogissa on kahdenlaisia arkaluonteisia luetteloita, kuten:
resurssien allokaatiokaavio
- Tasoherkkä (yhdistelmäpiireille).
- Reunaherkkä (varvastossuille).
Alla oleva koodi on sama 2:1 mux, mutta lähtö m on nyt flip-flop-tulostus.
always @ (posedge clk ) if (reset == 0) begin m <= 0; end else if (sel="=" 0) begin m <="x;" pre> <h4>NOTE: The always block is executed at some particular event. A sensitivity list defines the event.</h4> <h3>Sensitivity List</h3> <p>A sensitivity list is an expression that defines when the always block executed, and it is specified after the @ operator within the parentheses ( ). This list may contain either one or a group of signals whose value change will execute the always block.</p> <p>In the code shown below, all statements inside the always block executed whenever the value of signals x or y change.</p> <pre> // execute always block whenever value of 'x' or 'y' change always @ (x or y) begin [statements] end </pre> <p> <strong>Need of Sensitivity List</strong> </p> <p>The always block repeats continuously throughout a simulation. The sensitivity list brings a certain sense of timing, i.e., whenever any signal in the sensitivity list changes, the always block is triggered.</p> <p>If there are no timing control statements within an always block, the simulation will hang because of a zero-delay infinite loop.</p> <p>For example, always block attempts to invert the value of the signal clk. The statement is executed after every 0-time units. Hence, it executes forever because of the absence of a delay in the statement.</p> <pre> // always block started at time 0 units // But when is it supposed to be repeated // There is no time control, and hence it will stay and // be repeated at 0-time units only and it continues // in a loop and simulation will hang always clk = ~clk; </pre> <p>If the sensitivity list is empty, there should be some other form of time delay. Simulation time is advanced by a delay statement within the always construct.</p> <pre> always #10 clk = ~clk; </pre> <p>Now, the clock inversion is done after every 10-time units. That's why the real Verilog design code always requires a sensitivity list.</p> <h4>NOTE: Explicit delays are not synthesizable into logic gates.</h4> <h3>Uses of always block</h3> <p>An always block can be used to realize combinational or sequential elements. A sequential element like flip flop becomes active when it is provided with a clock and reset.</p> <p>Similarly, a combinational block becomes active when one of its input values change. These hardware blocks are all working concurrently independently of each other. The connection between each is what determines the flow of data.</p> <p>An always block is made as a continuous process that gets triggered and performs some action when a signal within the sensitivity list becomes active.</p> <p>In the following example, all statements within the always block executed at every positive edge of the signal clk</p> <pre> // execute always block at the positive edge of signal 'clk' always @ (posedge clk) begin [statements] end </pre> <h3>Sequential Element Design</h3> <p>The below code defines a module called <strong> <em>tff</em> </strong> that accepts a data input, clock, and active-low reset. Here, the always block is triggered either at the positive edge of the <strong> <em>clk</em> </strong> or the negative edge of <strong> <em>rstn</em> </strong> .</p> <p> <strong>1. The positive edge of the clock</strong> </p> <p>The following events happen at the positive edge of the clock and are repeated for all positive edge of the clock.</p> <p> <strong>Step 1:</strong> First, if statement checks the value of active-low reset <strong> <em>rstn</em> </strong> .</p> <ul> <li>If <strong> <em>rstn</em> </strong> is zero, then output q should be reset to the default value of 0.</li> <li>If <strong> <em>rstn</em> </strong> is one, then it means reset is not applied and should follow default behavior.</li> </ul> <p> <strong>Step 2:</strong> If the previous step is false, then</p> <ul> <li>Check the value of d, and if it is found to be one, then invert the value of q.</li> <li>If d is 0, then maintain value of q.</li> </ul> <pre> module tff (input d, clk, rstn, output reg q); always @ (posedge clk or negedge rstn) begin if (!rstn) q <= 0; else if (d) q <="~q;" end endmodule pre> <p> <strong>2. Negative edge of reset</strong> </p> <p>The following events happen at the negative edge of <strong> <em>rstn</em> </strong> .</p> <p> <strong>Step 1:</strong> First, if statement checks the value of active-low reset <strong> <em>rstn</em> </strong> . At the negative edge of the signal, its value is 0.</p> <ul> <li>If the value of <strong> <em>rstn</em> </strong> is 0, then it means reset is applied, and output should be reset to the default value of 0.</li> <li>And if the value of <strong> <em>rstn</em> </strong> is 1, then it is not considered because the current event is a negative edge of the <strong> <em>rstn</em> </strong> .</li> </ul> <h3>Combinational Element Design</h3> <p>An always block can also be used in the design of combinational blocks.</p> <p>For example, the digital circuit below represents three different logic gates that provide a specific output at signal o.</p> <img src="//techcodeview.com/img/verilog-tutorial/39/verilog-always-block.webp" alt="Verilog Always Block"> <p>The code shown below is a module with four input ports and a single output port called o. The always block is triggered whenever any of the signals in the sensitivity list changes in value.</p> <p>The output signal is declared as type <strong> <em>reg</em> </strong> in the module port list because it is used in a procedural block. All signals used in a procedural block should be declared as type <strong> <em>reg</em> </strong> .</p> <pre> module combo (input a, input b, input c, input d, output reg o); always @ (a or b or c or d) begin o <= ~((a & b) | (c^d)); end endmodule < pre> <p>The signal o becomes 1 whenever the combinational expression on the RHS becomes true. Similarly, o becomes 0 when RHS is false.</p> <hr></=></pre></=></pre></=>
Herkkyystarpeiden luettelo
Aina lohko toistuu jatkuvasti koko simulaation ajan. Herkkyyslista tuo tietyn ajoituksen tunteen, eli aina kun jokin herkkyysluettelon signaali muuttuu, aina esto laukeaa.
Java-kielen haastattelukysymykset
Jos aina-lohkossa ei ole ajoituksen ohjauskäskyjä, simulaatio jumiutuu nollaviiveen äärettömän silmukan vuoksi.
Esimerkiksi aina estoyritykset invertoida signaalin clk arvo. Lauseke suoritetaan jokaisen 0-aikayksikön jälkeen. Siksi se suoritetaan ikuisesti, koska lausunnossa ei ole viivettä.
// always block started at time 0 units // But when is it supposed to be repeated // There is no time control, and hence it will stay and // be repeated at 0-time units only and it continues // in a loop and simulation will hang always clk = ~clk;
Jos herkkyysluettelo on tyhjä, pitäisi olla jokin muu aikaviive. Simulaatioaikaa edistetään viivelauseella aina konstruktion sisällä.
always #10 clk = ~clk;
Nyt kello käännetään 10 aikayksikön välein. Siksi todellinen Verilog-suunnittelukoodi vaatii aina herkkyysluettelon.
HUOMAA: Eksplisiittisiä viiveitä ei voida syntetisoida logiikkaporteiksi.
Aina lohkon käyttötarkoitukset
Aina lohkoa voidaan käyttää yhdistelmä- tai peräkkäisten elementtien toteuttamiseen. Peräkkäinen elementti, kuten flip flop, aktivoituu, kun se on varustettu kellolla ja nollataan.
Vastaavasti yhdistelmälohko tulee aktiiviseksi, kun jokin sen tuloarvoista muuttuu. Nämä laitteistolohkot toimivat kaikki samanaikaisesti toisistaan riippumatta. Kunkin välinen yhteys määrittää tietovirran.
mikä on java hashmap
Aina esto tehdään jatkuvana prosessina, joka laukeaa ja suorittaa jonkin toiminnon, kun herkkyysluettelon signaali aktivoituu.
Seuraavassa esimerkissä kaikki aina -lohkon lauseet suoritetaan signaalin clk jokaisessa positiivisessa reunassa
// execute always block at the positive edge of signal 'clk' always @ (posedge clk) begin [statements] end
Sequential Element Design
Alla oleva koodi määrittelee moduulin nimeltä tff joka hyväksyy tiedonsyötön, kellon ja aktiivisen matalan nollauksen. Tässä aina lohko laukeaa joko positiivisesta reunasta clk tai negatiivinen reuna rstn .
1. Kellon positiivinen reuna
Seuraavat tapahtumat tapahtuvat kellon positiivisella reunalla ja toistuvat kellon kaikilla positiivisilla reunoilla.
Vaihe 1: Ensinnäkin, if-lause tarkistaa arvon aktiivinen-matala nollaus rstn .
- Jos rstn on nolla, lähtö q tulee palauttaa oletusarvoon 0.
- Jos rstn on yksi, se tarkoittaa, että nollausta ei käytetä ja sen pitäisi noudattaa oletuskäyttäytymistä.
Vaihe 2: Jos edellinen vaihe on väärä, niin
- Tarkista d:n arvo, ja jos sen todetaan olevan yksi, käännä q:n arvo.
- Jos d on 0, säilytä q:n arvo.
module tff (input d, clk, rstn, output reg q); always @ (posedge clk or negedge rstn) begin if (!rstn) q <= 0; else if (d) q <="~q;" end endmodule pre> <p> <strong>2. Negative edge of reset</strong> </p> <p>The following events happen at the negative edge of <strong> <em>rstn</em> </strong> .</p> <p> <strong>Step 1:</strong> First, if statement checks the value of active-low reset <strong> <em>rstn</em> </strong> . At the negative edge of the signal, its value is 0.</p> <ul> <li>If the value of <strong> <em>rstn</em> </strong> is 0, then it means reset is applied, and output should be reset to the default value of 0.</li> <li>And if the value of <strong> <em>rstn</em> </strong> is 1, then it is not considered because the current event is a negative edge of the <strong> <em>rstn</em> </strong> .</li> </ul> <h3>Combinational Element Design</h3> <p>An always block can also be used in the design of combinational blocks.</p> <p>For example, the digital circuit below represents three different logic gates that provide a specific output at signal o.</p> <img src="//techcodeview.com/img/verilog-tutorial/39/verilog-always-block.webp" alt="Verilog Always Block"> <p>The code shown below is a module with four input ports and a single output port called o. The always block is triggered whenever any of the signals in the sensitivity list changes in value.</p> <p>The output signal is declared as type <strong> <em>reg</em> </strong> in the module port list because it is used in a procedural block. All signals used in a procedural block should be declared as type <strong> <em>reg</em> </strong> .</p> <pre> module combo (input a, input b, input c, input d, output reg o); always @ (a or b or c or d) begin o <= ~((a & b) | (c^d)); end endmodule < pre> <p>The signal o becomes 1 whenever the combinational expression on the RHS becomes true. Similarly, o becomes 0 when RHS is false.</p> <hr></=></pre></=>