Verilog HDL基礎知識3之抽象級別

Verilog可以在三種抽象級別上進行描述：行為級模型、RTL級模型和門級模型。
行為級（behavior level）模型的特點如下。

1、它是比較高級的模型，主要用于testbench。

2、它著重于系統行為和算法描述，不在于系統的電路實現。

3、它不可以綜合出門級模型。

4、它的功能描述主要采用高級語言結構，如module、always、initial、fork/join/task、function、for、repeat、while、wait、event、if、case、@等。

RTL級（register transfer level）模 型的特點如下。

1、他是比較低級的模型，主要用于ASIC和FPGA設計。

2、它著重于描述功能塊內部或功能塊之間的數據流和控制信號，重點在于電路實現，在于如何在timing、area和power中作出平衡。

3、它可以綜合出門級模型。

4、它的功能描述主要采用可以綜合的語言結構，如module、always、for、case、if、assign、@、continuoous assignment、blocking/nonblocking assignment等。

門級（gate level）模型的特點如下。

1、它是更加低級的模型，主要用于后端的物理實現。

2、它是實際電路的邏輯實現。

3、它通常是用綜合工具從RTL級模型綜合出來的。

4、它的功能描述主要采用邏輯門（gate和switch）、用戶原語（UDP）、模塊和線網連接。

5、它還用于開發小規模的原件，如ASIC和FPGA 的單元。

設計工程師可以在不同的設計階段采用不同的抽象級。

1、在行為級描述各功能模塊，評估系統和算法，以降低描述難度，提高仿真速度。

2、在RTL級描述各功能模塊，精確描述系統和算法。

3、綜合出門級模型，對應于實際電路的邏輯實現。

例子：行為級或RTL級的MUX。
  module mux (input a, b, sel,
              output reg out);
  always @( sel or a or b)
   if (! sel) out = a;
   else       out = b;
  endmodule例子：門級的MUX。
  module mux (input a, b, sel,
              output  out);
    not    u1 (nsel, sel);
    and #1 u2 (sela, a, nsel);
    and #1 u3 (selb, b,  sel);
    or  #2 u4 (out, sela, selb);
   endmodule