Verilog可以在三种抽象级别上进行描述:行为级模型、RTL级模型和门级模型。
行为级(behavior level)模型的特点如下。
它是比较高级的模型,主要用于testbench。
它着重于系统行为和算法描述,不在于系统的电路实现。
它不可以综合出门级模型。
它的功能描述主要采用高级语言结构,如module、always、initial、fork/join/task、function、for、repeat、while、wait、event、if、case、@等。
RTL级(register transfer level)模 型的特点如下。
他是比较低级的模型,主要用于ASIC和FPGA设计。
它着重于描述功能块内部或功能块之间的数据流和控制信号,重点在于电路实现,在于如何在timing、area和power中作出平衡。
它可以综合出门级模型。
它的功能描述主要采用可以综合的语言结构,如module、always、for、case、if、assign、@、continuoous assignment、blocking/nonblocking assignment等。
门级(gate level)模型的特点如下。
它是更加低级的模型,主要用于后端的物理实现。
它是实际电路的逻辑实现。
它通常是用综合工具从RTL级模型综合出来的。
它的功能描述主要采用逻辑门(gate和switch)、用户原语(UDP)、模块和线网连接。
它还用于开发小规模的原件,如ASIC和FPGA 的单元。
设计工程师可以在不同的设计阶段采用不同的抽象级。
在行为级描述各功能模块,评估系统和算法,以降低描述难度,提高仿真速度。
在RTL级描述各功能模块,精确描述系统和算法。
综合出门级模型,对应于实际电路的逻辑实现。
例子:行为级或RTL级的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:门级的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