求助：关于verilog中语句时序问题

JI

各位大神，菜鸟小弟我有个问题急需大家帮忙。

在always 语句下有如下情况：

...

 if(clk_bps)

  begin
          num <= num+1'b1;
          case (num)
                  4'd0: rs232_tx_r <= 1'b0;  //发送起始位
                  4'd1: rs232_tx_r <= tx_data[0]; //发送bit0
                  4'd2: rs232_tx_r <= tx_data[1]; //发送bit1
                  4'd3: rs232_tx_r <= tx_data[2]; //发送bit2
                  4'd4: rs232_tx_r <= tx_data[3]; //发送bit3
                  4'd5: rs232_tx_r <= tx_data[4]; //发送bit4
                  4'd6: rs232_tx_r <= tx_data[5]; //发送bit5
                  4'd7: rs232_tx_r <= tx_data[6]; //发送bit6
                  4'd8: rs232_tx_r <= tx_data[7]; //发送bit7
                  4'd9: rs232_tx_r <= 1'b1; //发送结束位
                  default: rs232_tx_r <= 1'b1;
            endcase
    end
   else if(num==4'd11) num <= 4'd0;

第一个问题：如果上述语句中num初始值为0，当clk_bps为真时。那case中为0的语句还执行吗？即num <= num+1'b1;先执行再执行case还是同时执行？

第二个问题：本语句来自特权同学的串口发送语句，想问num在定义为reg类型初始值为x，为什么可以不初始化为0便能正确执行发送8位数据？（补充：在整个串口发送程序中如果clk_bps不为真时，也没有复位信号时，num一直为x，为什么程序能正常运行？）

 

草尼玛

楼主应该是说仿真器的运行吧，若是仿真器，第一个问题case 0语句要执行的，因为你用的是“<=”赋值方式，仿真器会先计算完所有的结果，最后一次性赋值。至于第二个问题没有看明白（像你说的clk_bps如果不为真的话，我理解为是不可能发送数据的）。
如果楼主是直接配置FPGA，那么就不存在“语句执行”的概念了，你可以在Quartus下看看这段代码生成的RegNetlist，num应该综合成了一个带有反馈加一回路的寄存器，而case语句里生成的都是组合逻辑，且其输入端就是num寄存器的输出端。

正点原子

回复【楼主位】JI:
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第一个,不会执行.
第二个,不解.

JI

回复【4楼】keyway:
---------------------------------
module my_uart_tx(
clk,rst_n,
rx_data,rx_int,rs232_tx,
clk_bps,bps_start
);

input clk; // 50MHz主时钟
input rst_n; //低电平复位信号
input clk_bps; // clk_bps_r高电平为接收数据位的中间采样点,同时也作为发送数据的数据改变点
input[7:0] rx_data; //接收数据寄存器
input rx_int; //接收数据中断信号,接收到数据期间始终为高电平,在该模块中利用它的下降沿来启动串口发送数据
output rs232_tx; // RS232发送数据信号
output bps_start; //接收或者要发送数据，波特率时钟启动信号置位

//---------------------------------------------------------
reg rx_int0,rx_int1,rx_int2; //rx_int信号寄存器，捕捉下降沿滤波用
wire neg_rx_int; // rx_int下降沿标志位

always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begin
rx_int0 <= 1'b0;
rx_int1 <= 1'b0;
rx_int2 <= 1'b0;
end
else begin
rx_int0 <= rx_int;
rx_int1 <= rx_int0;
rx_int2 <= rx_int1;
end
end

assign neg_rx_int =  ~rx_int1 & rx_int2; //捕捉到下降沿后，neg_rx_int拉高保持一个主时钟周期

//---------------------------------------------------------
reg[7:0] tx_data; //待发送数据的寄存器
//---------------------------------------------------------
reg bps_start_r;
reg tx_en; //发送数据使能信号，高有效
reg[3:0] num;

always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begin
bps_start_r <= 1'bz;
tx_en <= 1'b0;
tx_data <= 8'd0;
end
else if(neg_rx_int) begin //接收数据完毕，准备把接收到的数据发回去
bps_start_r <= 1'b1;
tx_data <= rx_data; //把接收到的数据存入发送数据寄存器
tx_en <= 1'b1; //进入发送数据状态中
end
else if(num==4'd11) begin //数据发送完成，复位
bps_start_r <= 1'b0;
tx_en <= 1'b0;
end
end

assign bps_start = bps_start_r;

//---------------------------------------------------------
reg rs232_tx_r;

always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begin
num <= 4'd0;
rs232_tx_r <= 1'b1;
end
else if(tx_en) begin
if(clk_bps) begin
num <= num+1'b1;
case (num)
4'd0: rs232_tx_r <= 1'b0;  //发送起始位
4'd1: rs232_tx_r <= tx_data[0]; //发送bit0
4'd2: rs232_tx_r <= tx_data[1]; //发送bit1
4'd3: rs232_tx_r <= tx_data[2]; //发送bit2
4'd4: rs232_tx_r <= tx_data[3]; //发送bit3
4'd5: rs232_tx_r <= tx_data[4]; //发送bit4
4'd6: rs232_tx_r <= tx_data[5]; //发送bit5
4'd7: rs232_tx_r <= tx_data[6]; //发送bit6
4'd8: rs232_tx_r <= tx_data[7]; //发送bit7
4'd9: rs232_tx_r <= 1'b1; //发送结束位
  default: rs232_tx_r <= 1'b1;
endcase
end
else if(num==4'd11) num <= 4'd0; //复位
end
end

assign rs232_tx = rs232_tx_r;

endmodule




不好意思麻烦请您看下这个串口发送数据的程序，rx_int这个是用来触发本程序执行发送数据，就上述中case是在NUM执行之后再执行吗？就是说不会有num=0这个数据发，那串口起始位不是没有发送了吗？为什么？

这个程序是吴厚航，也就是特殊同学，可能会听说过，写过一本书叫《深入浅出玩转fpga》，他写的串口程序，下载后是可以正常运行的？


谢谢您了哈

JI

回复【2楼】草尼玛:
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第二个问题我简化一下：
请您先看这个最简单的计数器程序（我下载试了试正确的）：
module part_1(
              cout,rco,
              clk,reset_n
              );
input   clk;
input   reset_n;
output  reg [3:0] cout;
output  reg rco;



always @(negedge clk or  negedge reset_n)
 begin
     if(!reset_n)
     begin
        rco =1'b0;
        cout =4'b0000;
     end
    else if(cout == 4'b1001)begin
              cout=4'b0000;
              rco=1'b1;
         end
    else
        begin
        cout=cout+1;
        rco=1'b0;
        end
end

endmodule


然后，我不明白的是：verilog语言书上在定义reg类型时，默认都是x（夏宇闻老师翻译的那本国外教材书上有），比如这个cout，我们并没有给它初始位0，下载后也没有对rst_n进行复位，如果按照默认值x，那这个计数器不是不能正常工作了吗？


可能就这个点我理解得不够好，才对第一个问题产生更多的疑惑，第一个问题中num跟计数器cout一样没有初始化，而且我发现关于这些计数的reg类型变量在很多程序中都没有初始化，程序都能正常运行，这是为什么？求大神指教。

第二点就是，书上说begin—end之间的语句如果是阻塞赋值就顺序执行，非阻塞赋值《=是并发执行，也就是说num《=num+1和case同时执行是吗？


谢谢您了^ ^

JI

回复【3楼】正点原子:
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为什么不会执行，他们说会啊，这个是来时串口发送程序中的一部分，这个程序是正确发送数据给串口的，说明num=0执行了，不然是发送不出起始位的，求指教....

草尼玛

回复【6楼】JI:
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你那个说的是仿真器，夏宇闻老师的书大多都没有涉及到硬件实现，当你的代码生成配置文件下载到可编程逻辑器里就不存在什么x了，要么是0要么是1。FPGA中，verilog生成的是数字电路，并不是C语言那样生成可执行文件，OK？
第二个问题，还是因为你没有理解仿真器与配置FPGA后的区别。在FPGA中，如果是用“<=”对某个变量a赋值，只要后面另一个变量有对变量a做引用，那么a就必须要综合成寄存器，所以说时序电路一般都用“<=”赋值，如果仿真器（如modelsim）要来仿真这个行为，就说“会先把所有语句计算完后再一次性赋值”，建议你先搞懂FPGA的基本原理，这两个问题就都是浮云了

JI

回复【8楼】草尼玛:
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谢了...