آموزش وریلاگ - جلسه 2 :

آموزش وریلاگ آموزش Verilog

بیاین اولین مثال مون رو بنویسیم . فرض کنید میخوایم یه مدار وارونگر بسازیم بطوری که هرچی ورودی بگیره ، معکوس شو توی خروجی نمایش بده . مثلا اگه یک بیت 0 بهش ورودی بدیم ، خروجی یک بیت 1 بشه و بالعکس. خب پس داریم :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-

module Varoon(
    input  X,
    output Y
    );  


	
endmodule

تا الان فقط ورودی و خروجی رو تعریف کردیم ، و مدار مون خالی هستش ، مطابق با شکل زیر :

حالا با استفاده از کلیدواژه ( ) not می تونیم یک گیت نات رو به مدار اضافه کنیم ، بطوری که ورودی این گیت ، سیگنال X و خروجی اون سیگنال Y هستش که این مدار دقیقا کاری که خواستیم رو انجام میده و ورودی رو وارون میکنه.

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-

module Varoon(
    input  X,
    output Y
    );  

    not(Y,X);
	
endmodule

حالا کُد مون کامل شده و معادل تصویری اون میشه شکل زیر :

خب چند تا سوال، کلید واژه چیه ؟ گیت نات از کجا اومد ؟ چطور گیت ها تعریف میشن و ورودی و خروجی گیت ها چطور مشخص میشن ؟
کلید واژه ها دستوراتی هستند که با نوشتن اونها ، یه کاری برای ما انجام میشه ، مثلا کلید واژه module برای ما یک ماژول تعریف میکنه ، یا کلید واژه input یک ورودی برای ما تعریف میکنه ، بنابراین ما کلید واژه های بسیاری داریم که هر کدام عملکردی دارند و ما قصد داریم به مرور با اونها آشنا بشیم. معادل هر گیت منطقی ، یک کلید واژه داریم که کار اون گیت رو برای ما انجام میده ، مثل همین مدار بالا که گیت نات با کلید واژه not تعریف شد . با برخی دیگر از این کلید واژه های گیت آشنا بشیم :
and (x,y,z)           // x = y & z
or (x,y,z)           // x = y | z
xor (x,y,z)           // x = y ^ z
nand (x,y,z)           // x = ~ ( y & z )
nor (x,y,z)           // x = ~ ( y | z )
xnor (x,y,z)           // x = ~( y ^ z )
buf (x,y)           // x = y
احتمالا تا الان متوجه شدید که جایگاه ورودی و خروجی های گیت کجاست ، همیشه حرف سمت چپ خروجی و بقیه حروف ورودی ما هستند که در اینجا x خروجی و y , z ورودی های گیت هستند . البته شما میتونید هر حروفی که دوست داشتید برای نام گذاری ورودی و خروجی گیت ها استفاده کنید ، حتی میتونید یه کلمه انتخاب کنید ، مثلا بجای x بذارید Hello .
گیت بافر ، معمولا یک ورودی داره که همون رو دقیقا توی خروجی قرار میده . راستی تا یادم نرفته بگم که ورودی و خروجی ماژول رو با ورودی و خروجی گیت ها قاطی نکنید !! به تصویر زیر نگاه کنید ، سیگنال های آبی ورودی ماژول ما هستند و سینگال های قرمز ورودی گیت های ما هستند، صورتی ها خروجی ماژول ما و نارنجی ها خروجی گیت های ما هستند. همونطور که میبینید گاهی این سیگنال ها باهم اشتراک هم دارند ، مثلا خروجی یک گیت ، ورودی گیت دیگری است و یا خروجی یک گیت همان خروجی ماژول می شود.

نظرتون چیه کد وریلاگ مربوط به شکل بالا رو بنویسیم ؟ من اسم این ماژول رو تست میذارم و شروع می کنم به کُد نویسی و از 5 کلید واژه گیت استفاده می کنم برای توصیف مدار بالا :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-
 9-
10-
11-
12-
13-
14-
15-

module Test(
    input  A,
    input  B,
    input  C,
    output F,
    output G
    );  

    xor(L,A,B);     // L = A ^ B 
    xor(F,L,C);     // F = L ^ C 
    and(P,L,C);     // P = L & C 
    and(Q,A,B);     // Q = A & B 
    or(G,P,Q);      // G = P | Q 
	
endmodule

بریم سراغ سوالات احتمالی ، از خط اول شروع می کنیم :
+ اسم ماژول هرچیزی میتونه باشه ؟ بله هرچیزی ، فقط اسمش با عدد شروع نشه .
+ حتما باید اول ورودی تعریف بشه بعد خروجی ها ؟ خیر ترتیب اصلا مهم نیست ، قاطی پاتی هم میشه نوشت .
+ چرا آخر خط های 2 تا 5 ویرگول داره ولی خط 6 آخرش ویرگول نداره ؟ مدل و قانون وریلاگه ، میگه آخرین خط توی تعریفِ ورودی و خروجی ها ، نباید ویرگول داشته باشه.
+ سیگنال های L و P و Q از کجا اومد ؟ شکل بالا رو ببینید به دلخواه خودم تعریف کردم ، مثلا توی گیت اول ، قراره A و B باهم ایکسور بشن ، خب حاصل توی چی ریخته بشه ؟ من به دلخواه گفتم توی L ریخته بشه و L رو خروجی گیت ایکسور در نظر گرفتم.
+ ترتیبِ نوشتنِ گیت ها مهمه ؟ خیر وریلاگ همه ی گیت هارو همزمان شبیه سازی و مدلسازی میکنه ، بنابراین نیازی نیست به ترتیب بنویسید میتونید اول or رو تعریف کنید بعد xor یا and و یا هر ترتیبی که دوست دارید رو قرار بدید.
+ سمت راست چندتا خط سبز رنگ هست ، اونا چیه ؟ کامنت هست ، توضیحاتی که برای خواننده میذاریم تا خواننده بتونه برنامه رو بهتر درک کنه ، حتی میتونید بجای توضیح ، فحش هم بنویسید ... مهم نیست و تاثیری روی کُد اصلی نداره ، وریلاگ همیشه کامنت هارو نادیده میگیره و اجرا نمیکنه .
+ چرا L توی خط 9 ، خروجی گیت هست اما توی خط 10 ، ورودی گیت شده ؟ ببینید تمام اسم ها و حروف هایی که ما تعریف شون میکنیم ، یه سیگنال هستند یا بهتره بگیم یه متغییر هستند که یه مقداری توشون ذخیره میشه ، اینجا سیگنال ها یا متغییر هامون تک بیتی هستند ، یعنی مقدارشون در نهایت یا 0 هست یا 1 ، پس مقدار L یا 0 هست یا 1 و به عنوان خروجی گیت ایکسور هست ... حالا چه اشکالی داره من مقدار L رو بگیرم بدم به یه گیت دیگه به عنوان ورودی ؟ اصلا عیبی نداره یه متغییر یا سیگنال ، ورودیِ هزاران گیتِ دیگه باشه . شما یه لطفی کنید اصلا به این چیزا فکر نکنید !! هرچی که توی شکل مدار میبینید ، دقیقا همون رو بنویسید ، چیکار با این کارا دارید.
+ چرا آخر همه ی خط های 9 تا 13 سمیکالن (نقطه ویرگول) گذاشتی ؟ قانون وریلاگه ، بعد از هر خط کُد یا هر خط برنامه باید اینُ بذاری.

ادامه سوالات رو توی کامنت ها بپرسید، یکاری هم کنیم ، ازین به بعد اگه شکل خواستیم بکشیم ، جعبه رو نذاریم ، داریم مدار وصل میکنیم ، میوه که نیست هعی میذاریمش توی جعبه ، دیگه قضیه ماژول هارو فهمیدید و نیازی نیست حتما توی شکل هم جعبه بذاریم . دانلود فیلم جلسه