在硬件描述语言(HDL)和数字电路设计中,always_block、assign 和 always @(*) 是常见的关键词,它们在不同的情况下用于定义行为和逻辑。本文将详细讨论这三种关键词之间的区别。
1. always_block
always_block是SystemVerilog中用来描述组合逻辑或时序逻辑行为的一种重要结构。在always_block中,可以使用敏感列表来指定什么事件会触发该块的执行。比如,always@(posedge clk)表示在时钟上升沿时触发执行。always_block通常用于描述时序逻辑,包括寄存器赋值、状态机转换等。
重点特征:
- 适用于时序逻辑描述。
- 可以设置敏感列表来触发执行。
- 通常用于寄存器级别的描述。
- 通常包含条件语句,如if-else、case等。
2. assign
assign关键字用于给信号赋值。它通常用于描述组合逻辑,简单地将信号与表达式相关联,在任何输入变化后立即重新计算结果。assign语句是并行的,不需要时钟触发。当任何一个驱动信号变化时,右侧表达式将被重新计算,并且立即驱动左侧的信号。
重点特征:
- 用于描述组合逻辑。
- 并行执行,不需要时钟触发。
- 随着输入信号的变化即时更新结果。
- 不能包含时序逻辑。
3. always @(*)
always @(*)是Verilog中一种常用的敏感性列表形式,它响应所有敏感信号的变化。这意味着只要敏感列表中的信号有任何变化,always @(*)块就会被执行。这种敏感性列表对大型设计很有用,因为可以确保任何相关信号的变化都会触发执行,从而自动生成组合逻辑。
重点特征:
- 响应所有敏感信号的变化。
- 适用于组合逻辑描述。
- 自动检测信号变化触发执行。
- 适用于复杂的组合逻辑设计。
4. 区别比较
| 特征 | always_block |
assign |
always @(*) |
|---|---|---|---|
| 适用场景 | 时序逻辑和状态机 | 组合逻辑 | 组合逻辑 |
| 敏感性 | 明确定义敏感列表 | 不需要敏感列表 | 所有敏感信号的变化 |
| 触发方式 | 由敏感列表定义触发 | 并行执行 | 自动检测信号变化触发 |
| 描述级别 | 寄存器级描述 | 简单信号赋值 | 组合逻辑描述 |
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