Verilog的語言要素

本章介紹Verilog HDL的基本要素，包括標識符、注釋、數值、編譯程序指令、系統任務和系統函數。另外，本章還介紹了Verilog硬件描述語言中的兩種數據類型。

3.1 標識符

Verilog HDL中的標識符(identifier)可以是任意一組字母、數字、$符號和_(下劃線)符號的組合，但標識符的第一個字符必須是字母或者下劃線。另外，標識符是區分大小寫的。以下是標識符的幾個例子：

Count
COUNT //與Count不同。
_R1_D2
R56_68
FIVE$

轉義標識符(escaped identifier )可以在一條標識符中包含任何可打印字符。轉義標識符以\ (反斜線)符號開頭，以空白結尾（空白可以是一個空格、一個制表字符或換行符）。下面例舉了幾個轉義標識符：

\7400
\.*.$
\{******}
\~Q
\OutGate 與OutGate相同。

最后這個例子解釋了在一條轉義標識符中，反斜線和結束空格并不是轉義標識符的一部分。也就是說，標識符\OutGate 和標識符OutGate恒等。
Verilog HDL定義了一系列保留字，叫做關鍵詞，它僅用于某些上下文中。附錄A列出了語言中的所有保留字。注意只有小寫的關鍵詞才是保留字。例如，標識符always(這是個關鍵詞)與標識符ALWAYS(非關鍵詞)是不同的。
另外，轉義標識符與關鍵詞并不完全相同。標識符\initial 與標識符initial（這是個關鍵詞）不同。注意這一約定與那些轉義標識符不同。

3.2 注釋

在Verilog HDL中有兩種形式的注釋。

/*第一種形式:可以擴展至
多行 */

//第二種形式:在本行結束。

3.3 格式

Verilog HDL區分大小寫。也就是說大小寫不同的標識符是不同的。此外，Verilog HDL是自由格式的，即結構可以跨越多行編寫，也可以在一行內編寫。白空（新行、制表符和空格）沒有特殊意義。下面通過實例解釋說明。

initial begin Top = 3' b001; #2 Top = 3' b011; end

和下面的指令一樣:

initial
begin
Top = 3' b001;
#2 Top = 3' b011;
end

3.4 系統任務和函數

以$字符開始的標識符表示系統任務或系統函數。任務提供了一種封裝行為的機制。這種機制可在設計的不同部分被調用。任務可以返回0個或多個值。函數除只能返回一個值以外與任務相同。此外，函數在0時刻執行，即不允許延遲，而任務可以帶有延遲。

$display ("Hi, you have reached LT today");
/* $display 系統任務在新的一行中顯示。*/
$time
//該系統任務返回當前的模擬時間。

系統任務和系統函數在第10章中詳細講解。

3.5 編譯指令

以`（反引號）開始的某些標識符是編譯器指令。在Verilog 語言編譯時，特定的編譯器指令在整個編譯過程中有效（編譯過程可跨越多個文件），直到遇到其它的不同編譯程序指令。完整的標準編譯器指令如下:

* `define, `undef
* `ifdef, `else, `endif
* `default_nettype
* `include
* `resetall
* `timescale
* `unconnected_drive, `nounconnected_drive
* `celldefine, `endcelldefine

3.5.1 `define 和`undef

`define指令用于文本替換，它很像C語言中的#define 指令，如:

`define MAX_BUS_SIZE 32
. . .
reg [ `MAX_BUS_SIZE - 1:0 ] AddReg;

一旦`define 指令被編譯，其在整個編譯過程中都有效。例如，通過另一個文件中的`define指令，MAX_BUS_SIZE 能被多個文件使用。
`undef 指令取消前面定義的宏。例如:

`define WORD 16 //建立一個文本宏替代。
. . .
wire [ `WORD : 1] Bus;
. . .
`undef WORD
// 在`undef編譯指令后, WORD的宏定義不再有效.

3.5.2 `ifdef、`else 和`endif

這些編譯指令用于條件編譯，如下所示：

`ifdef WINDOWS
parameter WORD_SIZE = 16
`else
parameter WORD_SIZE = 32
`endif

在編譯過程中，如果已定義了名字為WINDOWS的文本宏，就選擇第一種參數聲明，否則選擇第二種參數說明。
`else 程序指令對于`ifdef 指令是可選的。

3.5.3 `default_nettype

該指令用于為隱式線網指定線網類型。也就是將那些沒有被說明的連線定義線網類型。

`default_nettype wand