基于阻塞賦值和非阻塞賦值的多級(jí)觸發(fā)器級(jí)聯(lián)實(shí)例

下面給出一個(gè)基于阻塞賦值和非阻塞賦值的多級(jí)觸發(fā)器級(jí)聯(lián)實(shí)例，要求將輸入數(shù)據(jù)延遲 3 個(gè)時(shí)鐘周期再輸出，并給出對(duì)應(yīng)的 RTL 級(jí)結(jié)構(gòu)圖和仿真結(jié)果。

（1）基于 D觸發(fā)器的阻塞賦值語(yǔ)句代碼如下：

module pipeb1 （q3， d， clk）;

output ［7:0］ q3;

input ［7:0］ d;

input clk;

reg ［7:0］ q3， q2， q1;

always @（posedge clk）

begin

q1 = d;

q2 = q1;

q3 = q2;

end

endmodule

上述代碼綜合后能得到所期望的邏輯電路嗎？ 答案是否定的， 根據(jù)阻塞賦值語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程可以得到執(zhí)行后的結(jié)果是 q1 = d；q2 = d。實(shí)際只會(huì)綜合出一個(gè)寄存器，如圖 8-33 所示，并列出下面的警告信息，而不是所期望的三個(gè)。其中的主要原因就是采用了阻塞賦值，首先將 d 的值賦給 q1，再將q1 的值賦給q2，依次到q3，但是 q1、q2、q3 的值在賦值前其數(shù)值已經(jīng)全部被修改為當(dāng)前時(shí)刻的 d 值，因此上述語(yǔ)句等效于 q3=d，這和圖 8-33 所示的 RTL 結(jié)構(gòu)是一致的。

（2） 如何才能得到所需要的電路呢？如果把 always 塊中的兩個(gè)賦值語(yǔ)句的次序顛倒后再進(jìn)行分析：先把 q2 的值賦于 q3、再把 q1 的值賦于 q2，最后把 d 賦于q1。這樣在先賦值再修改，可以使得 q2，q3 的值都不再是 d 的當(dāng)前值。修改后的代碼如下所列。

module pipeb2 （q3， d， clk）;

output ［7:0］ q3;

input ［7:0］ d;

input clk;

reg ［7:0］ q3， q2， q1;

always @（posedge clk）

begin

q3 = q2;

q2 = q1;

q1 = d;

end

endmodule

原文標(biāo)題：FPGA學(xué)習(xí)：verilog中阻塞的理解與例子

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