آموزش وریلاگ - جلسه 5 :

آموزش وریلاگ آموزش Verilog

ما در وریلاگ می تونیم با 3 ساختار کد بنویسیم ، ساختار اول با استفاده از کلید واژه گیت ها بود ، که یاد گرفتیم. دو ساختار دیگه assign و always هست ، که با اُپراتور های منطقی و اُپراتور های جبری میشه توی این ساختار ها کد نوشت . به مثال زیر دقت کنید که قراره دو ورودی اَند بشه و در خروجی قرار بگیره :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-
 9-

module MyAnd(
    input   A,
    input   B,
    output  C
    );  
	
    assign C = A & B;     //and(C,A,B);
	
endmodule

با استفاده از اُپراتور & اینکار صورت گرفت ، البته اُپراتور های دیگه هم داریم ، مثل نات ~ ، اور | ، ایکسور ^ ، نَند &~ ، نُر |~ و اُپراتور های دیگه. همیشه یادتون باشه ، وقتی از ساختار assign استفاده می کنید ، همیشه سیگنالی که قراره مقداردهی بشه ، باید از نوع wire باشه و حق نداریم نوع شو reg تعریف کنیم ، در مثال بالا سیگنال C حق نداره reg باشه .

حالا بیاین شکل بالا که مثال جلسات قبلی بوده رو به این روش بنویسیم :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-
 9-
10-
11-
12-
13-
14-
15-
16-
17-

module FullAdder(
    input   X,
    input   Y,
    input   W,
    output  S,
    output  C
    );  
	
    wire L,P,Q;
	
    assign L = X ^ Y;
    assign P = L & W;
    assign Q = X & Y;
    assign S = L ^ W;
    assign C = P | Q;
	
endmodule

همینجا بهتون بگم که ترتیب خطوط اصلا مهم نیست ، یعنی شما میتونید اول خط 14 رو بنویسید بعد خطوط بعدی ، وریلاگ میاد همه خطوط رو میخونه تموم که شد ، سخت افزار رو میسازه (خط به خط نمیسازه) . نکته جالب اینکه میشه این کُد رو بصورت خیلی خلاصه تری نوشت ، ما اجازه داریم تا جایی که میتونیم ساده سازی کنیم تا از حجم کُد کم کنیم :

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

module FullAdder(
    input   X,
    input   Y,
    input   W,
    output  S,
    output  C
    );  
	
    assign S = (X^Y) ^ (W);
    assign C = ((X^Y)&(W)) | (X&Y);
	
endmodule

برای اینکه بهتر درک کنید ، شکل مدار رو بیارید و با کُد مقایسه کنید . امیدوارم نحوه خوندن رو بلد باشید (همیشه اول داخل پرانتز ها انجام میشن و اولویت دارن ، بعدش بیرون پرانتزی ها ) . حالا فهمیدید چرا از این ساختار و این اُپراتور ها استفاده کردیم ؟ چون با قدرت خلاصه نویسی و ساده سازی می تونیم حجم کُد هامون رو بسیار کم کنیم، برخلاف کُد های فصل اول که بسیار طولانی بودند.

تا الان هرچی برنامه نوشتیم بر اساس شکل مدار بود ، یعنی شکل مدار رو داشتیم و کُد معادل شو می نوشتیم . اما آیا تمام قدرت وریلاگ همینه ؟ اینکار هارو که میشد با نرم افزار پروتئوس انجام داد و با رسم شماتیک مدار ، خروجی گرفت . پس چرا وریلاگ اختراع شد ؟
ما در وریلاگ میتونیم دو مدل کُد نویسی کنیم : الف) کد بر اساس شماتیک مدار ب) کُد بر اساس رفتار مدار

حالت الف رو که یاد گرفتیم ، اما حالت ب : گاهی ما نمیدونیم مداری که میخوایم از چه اجزایی تشکیل شده ، اما بخوبی از عملکرد مدار و اینکه چه کاری قراره انجام بده آگاهیم ، مثلا میدونیم مدار ما شمارنده است و قراره بشماره ولی نمیدونیم اجزاش چیه و مدارش چه شکلیه ، به اصطلاح رفتار مدار رو میدونیم . وریلاگ این اجازه رو به ما میده که رفتار مدار رو بنویسیم و اون خودش مدار رو تشکیل میده ، اصلا به خاطر همینه که بهش میگن زبان توصیف مدار ، یعنی فقط کافیه توصیف کنی چه مداری میخوای ؟ خودش مدار رو تشکیل میده.

شکل بالا یه مدار ضرب کننده تک بیتی است، که نمیدونیم چطور عمل ضرب رو انجام میده اما می تونیم با کمک اُپراتور های جبری ، توصیف اش کنیم . اُپراتور جبری جمع + ، تفریق - ، ضرب * ، شیفت به راست و چپ >> و << به این صورت نوشته میشن . پس کد ماژول ضرب کننده ما با روش رفتاری میشه :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-
 9-

module Mult(
    input   A,
    input   B,
    output  C
    );  
	
    assign C = A*B;
	
endmodule

از این جلسه به بعد سعی می کنیم دیگه به روش رفتاری کُد بنویسیم و با شکل مدار کاری نداشته باشیم ، البته برخی جاها نیاز به شکل داریم که خواهم گفت. با استفاده از روش رفتاری ما می تونیم گسترده ترین مدار ها که از هزاران گیت و قطعه تشکیل شده رو تنها با چند خط ساده ، کد نویسی کنیم که دلیل پیدایش و محبوبیت وریلاگ دقیقا همین مسئله است. در کامنت ها همراه شما خواهم بود ، سوالی اگر هست بپرسید. اگه کامنت دوست ندارید شماره تلفنم توی بخش ارتباط با نویسنده هست ، تماس بگیرید عزیزانم. دانلود فیلم جلسه