En Verilog, el bloque siempre es uno de los bloques de procedimiento. Las declaraciones dentro de un bloque siempre se ejecutan secuencialmente.
algoritmo minimax
Un bloque siempre se ejecuta siempre, a diferencia de los bloques iniciales que se ejecutan solo una vez al comienzo de la simulación. El bloque siempre debe tener una lista confidencial o un retraso asociado
La lista sensible es la que le dice al bloque siempre cuándo ejecutar el bloque de código.
Sintaxis
El Verilog bloquear siempre la siguiente sintaxis
always @ (event) [statement] always @ (event) begin [multiple statements] end
Ejemplos
El símbolo @ después de la palabra reservada siempre , indica que el bloqueo se activará en la condición entre paréntesis después del símbolo @.
always @ (x or y or sel) begin m = 0; if (sel == 0) begin m = x; end else begin m = y; end end
En el ejemplo anterior, describimos un mux 2:1, con entradas xey. El este es la entrada seleccionada, y metro es la salida mux.
En cualquier lógica combinacional, la salida cambia cada vez que cambia la entrada. Cuando esta teoría se aplica a los bloques siempre, entonces el código dentro de los bloques siempre debe ejecutarse siempre que cambien las variables de entrada o salida.
NOTA: Puede controlar tipos de datos de registro y enteros, pero no puede controlar tipos de datos de cable.
Hay dos tipos de listas confidenciales en Verilog, como por ejemplo:
flotar a la cuerda
- Sensible al nivel (para circuitos combinacionales).
- Sensible a los bordes (para chanclas).
El siguiente código es el mismo mux 2:1, pero la salida metro ahora es una salida flip-flop.
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></=>
Lista de necesidad de sensibilidad
El bloque siempre se repite continuamente durante una simulación. La lista de sensibilidad aporta una cierta sensación de sincronización, es decir, cada vez que cambia cualquier señal en la lista de sensibilidad, se activa el bloque siempre.
conjuntos en java
Si no hay declaraciones de control de tiempo dentro de un bloque siempre, la simulación se bloqueará debido a un bucle infinito sin retardo.
Por ejemplo, bloquee siempre los intentos de invertir el valor de la señal clk. La declaración se ejecuta cada 0 unidades de tiempo. Por lo tanto, se ejecuta para siempre debido a la ausencia de un retraso en la declaración.
// 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;
Si la lista de confidencialidad está vacía, debería haber alguna otra forma de retraso. El tiempo de simulación se adelanta mediante una declaración de retraso dentro de la construcción siempre.
always #10 clk = ~clk;
Ahora, la inversión del reloj se realiza cada 10 unidades de tiempo. Es por eso que el código de diseño real de Verilog siempre requiere una lista de sensibilidad.
NOTA: Los retrasos explícitos no se pueden sintetizar en puertas lógicas.
Usos de bloquear siempre
Se puede utilizar un bloque siempre para realizar elementos combinacionales o secuenciales. Un elemento secuencial como el flip-flop se activa cuando se le proporciona un reloj y se reinicia.
De manera similar, un bloque combinacional se activa cuando uno de sus valores de entrada cambia. Todos estos bloques de hardware funcionan al mismo tiempo de forma independiente unos de otros. La conexión entre cada uno es lo que determina el flujo de datos.
arquitectura de la colmena
Un bloque siempre se crea como un proceso continuo que se activa y realiza alguna acción cuando una señal dentro de la lista de sensibilidad se activa.
En el siguiente ejemplo, todas las declaraciones dentro del bloque siempre se ejecutan en cada flanco positivo de la señal clk
// execute always block at the positive edge of signal 'clk' always @ (posedge clk) begin [statements] end
Diseño de elementos secuenciales
El siguiente código define un módulo llamado tff que acepta entrada de datos, reloj y reinicio activo bajo. En este caso, el bloqueo siempre se activa en el flanco positivo del clk o el borde negativo de primero .
1. El flanco positivo del reloj
Los siguientes eventos ocurren en el flanco positivo del reloj y se repiten durante todos los flancos positivos del reloj.
Paso 1: Primero, si la declaración verifica el valor del reinicio activo-bajo primero .
- Si primero es cero, entonces la salida q debe restablecerse al valor predeterminado de 0.
- Si primero es uno, entonces significa que el restablecimiento no se aplica y debe seguir el comportamiento predeterminado.
Paso 2: Si el paso anterior es falso, entonces
- Verifique el valor de d, y si resulta que es uno, invierta el valor de q.
- Si d es 0, entonces mantenga el valor de q.
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></=>=>=>