2.2 常量、变量、赋值
a.基本语法
Verilog 是区分大小写的。
格式自由，可以在一行内编写，也可跨多行编写。
每个语句必须以分号为结束符。空白符（换行、制表、空格）都没有实际的意义，在编译阶段可忽略。例如下面两中编程方式都是等效的。
不换行（不推荐）
wire [1:0] results ;assign results = (a == 1'b0) ? 2'b01 ： (b==1'b0) ? 2'b10 ： 2'b11
换行（推荐）
wire [1:0] results ; assign results = (a == 1'b0) ? 2'b01 ： (b==1'b0) ? 2'b10 ： 2'b11 ;
注释
Verilog 中有 2 种注释方式:
用 // 进行单行注释：
reg [3:0] counter ; // A definition of counter register
用 /* 与 */ 进行跨行注释:
wire [11:0] addr ; /* Next are notes with multiple lines. Codes here cannot be compiled. */ assign addr = 12'b0 ;
标识符与关键字
标识符（identifier）可以是任意一组字母、数字、$ 符号和 _(下划线)符号的合，但标识符的第一个字符必须是字母或者下划线，不能以数字或者美元符开始。
另外，标识符是区分大小写的。
关键字是 Verilog 中预留的用于定义语言结构的特殊标识符。
Verilog 中关键字全部为小写。
reg [3:0] counter ; //reg 为关键字， counter 为标识符 input clk; //input 为关键字，clk 为标识符 input CLK; //CLK 与 clk是 2 个不同的标识符
b.verilog 数值表示
数值种类
Verilog HDL 有下列四种基本的值来表示硬件电路中的电平逻辑：
0：逻辑 0 或 "假" 1：逻辑 1 或 "真" x 或 X：未知 z 或 Z：高阻
x 意味着信号数值的不确定，即在实际电路里，信号可能为 1，也可能为 0。
z 意味着信号处于高阻状态，常见于信号（input, reg）没有驱动时的逻辑结果。例如一个 pad 的 input 呈现高阻状态时，其逻辑值和上下拉的状态有关系。上拉则逻辑值为 1，下拉则为 0 。
整数数值表示方法
数字声明时，合法的基数格式有 4 中，包括：十进制('d 或 'D)，十六进制('h 或 'H)，二进制（'b 或 'B），八进制（'o 或 'O）。数值可指明位宽，也可不指明位宽。
指明位宽：
4'b1011 // 4bit 数值 32'h3022_c0de // 32bit 的数值
其中，下划线 _ 是为了增强代码的可读性。
不指明位宽:
一般直接写数字时，默认为十进制表示，例如下面的 3 种写法是等效的：
counter = 'd100 ; //一般会根据编译器自动分频位宽，常见的为32bit counter = 100 ; counter = 32'h64 ;
负数表示
通常在表示位宽的数字前面加一个减号来表示负数。例如：
-6'd15 -15
-15 在 5 位二进制中的形式为 5’b10001, 在 6 位二进制中的形式为 6’b11_0001。（不知道怎么推出来的）
需要注意的是，减号放在基数和数字之间是非法的，例如下面的表示方法是错误的：
4'd-2 //非法说明
实数表示方法
实数表示方法主要有两种方式：
十进制：
30.123 6.0 3.0 0.001
科学计数法：
1.2e4 //大小为12000 1_0001e4 //大小为100010000 1E-3 //大小为0.001
字符串表示方法
字符串是由双引号包起来的字符队列。字符串不能多行书写，即字符串中不能包含回车符。Verilog 将字符串当做一系列的单字节 ASCII 字符队列。例如，为存储字符串 “www.runoob.com”, 需要 14*8bit 的存储单元。例如：
reg [0: 14*8-1] str ; initial begin str = "www.runoob.com"; end
c.verilog数据类型
Verilog 最常用的 2 种数据类型就是线网（wire）与寄存器（reg），其余类型可以理解为这两种数据类型的扩展或辅助。
线网（wire）
wire 类型表示硬件单元之间的物理连线，由其连接的器件输出端连续驱动。如果没有驱动元件连接到 wire 型变量，缺省值一般为 “Z”。举例如下：
wire interrupt ; wire flag1, flag2 ; wire gnd = 1'b0 ;
线网型还有其他数据类型，包括 wand，wor，wri，triand，trior，trireg 等。这些数据类型用的频率不是很高，这里不做介绍。
寄存器（reg）
寄存器（reg）用来表示存储单元，它会保持数据原有的值，直到被改写。声明举例如下：
reg clk_temp; reg flag1, flag2 ;
例如在 always 块中，寄存器可能被综合成边沿触发器，在组合逻辑中可能被综合成 wire 型变量。寄存器不需要驱动源，也不一定需要时钟信号。在仿真时，寄存器的值可在任意时刻通过赋值操作进行改写。例如：
reg rstn ; initial begin rstn = 1'b0 ; #100 ; rstn = 1'b1 ; end
向量
当位宽大于 1 时，wire 或 reg 即可声明为向量的形式。例如：
reg [3:0] counter ; //声明4bit位宽的寄存器counter wire [32-1:0] gpio_data; //声明32bit位宽的线型变量gpio_data wire [8:2] addr ; //声明7bit位宽的线型变量addr，位宽范围为8:2 reg [0:31] data ; //声明32bit位宽的寄存器变量data, 最高有效位为0
对于上面的向量，我们可以指定某一位或若干相邻位，作为其他逻辑使用。例如：
wire [9:0] data_low = data[0:9] ; addr_temp[3:2] = addr[8:7] + 1'b1 ;
Verilog 支持可变的向量域选择，例如：
reg [31:0] data1 ; reg [3:0] byte1 [7:0]; integer j ; always@* begin for (j=0; j<=3;j=j+1) begin byte1[j] = data1[(j+1)*4-1 : j*4]; //把data1[7:0]…data1[31:24]依次赋值给byte1[0][7:0]…byte[3][7:0] end end
Verillog 还支持指定 bit 位后固定位宽的向量域选择访问。
[bit+: width] : 从起始 bit 位开始递增，位宽为 width。 [bit-: width] : 从起始 bit 位开始递减，位宽为 width。
//下面 2 种赋值是等效的 A = data1[31-: 8] ; A = data1[31:24] ; //下面 2 种赋值是等效的 B = data1[0+ : 8] ; B = data1[0:7] ;
对信号重新进行组合成新的向量时，需要借助大括号。例如：
wire [31:0] temp1, temp2 ; assign temp1 = {byte1[0][7:0], data1[31:8]}; //数据拼接 assign temp2 = {32{1'b0}}; //赋值32位的数值0
整数，实数，时间等数据类型实际也属于寄存器类型。
整数（integer）
整数类型用关键字 integer 来声明。声明时不用指明位宽，位宽和编译器有关，一般为32 bit。reg 型变量为无符号数，而 integer 型变量为有符号数。例如：
reg [31:0] data1 ; reg [3:0] byte1 [7:0]; //数组变量，后续介绍 integer j ; //整型变量，用来辅助生成数字电路 always@* begin for (j=0; j<=3;j=j+1) begin byte1[j] = data1[(j+1)*4-1 : j*4]; //把data1[7:0]…data1[31:24]依次赋值给byte1[0][7:0]…byte[3][7:0] end end
此例中，integer 信号 j 作为辅助信号，将 data1 的数据依次赋值给数组 byte1。综合后实际电路里并没有 j 这个信号，j 只是辅助生成相应的硬件电路。
实数（real）
实数用关键字 real 来声明，可用十进制或科学计数法来表示。实数声明不能带有范围，默认值为 0。如果将一个实数赋值给一个整数，则只有实数的整数部分会赋值给整数。例如：
real data1 ; integer temp ; initial begin data1 = 2e3 ; data1 = 3.75 ; end initial begin temp = data1 ; //temp 值的大小为3 end
时间（time）
Verilog 使用特殊的时间寄存器 time 型变量，对仿真时间进行保存。其宽度一般为 64 bit，通过调用系统函数 $time 获取当前仿真时间。例如：
time current_time ; initial begin #100 ; current_time = $time ; //current_time 的大小为 100 end
数组
在 Verilog 中允许声明 reg, wire, integer, time, real 及其向量类型的数组。
数组维数没有限制。线网数组也可以用于连接实例模块的端口。数组中的每个元素都可以作为一个标量或者向量，以同样的方式来使用，形如：<数组名>[<下标>]。对于多维数组来讲，用户需要说明其每一维的索引。例如：
integer flag [7:0] ; //8个整数组成的数组 reg [3:0] counter [3:0] ; //由4个4bit计数器组成的数组 wire [7:0] addr_bus [3:0] ; //由4个8bit wire型变量组成的数组 wire data_bit[7:0][5:0] ; //声明1bit wire型变量的二维数组 reg [31:0] data_4d[11:0][3:0][3:0][255:0] ; //声明4维的32bit数据变量数组
下面显示了对数组元素的赋值操作：
flag [1] = 32'd0 ; //将flag数组中第二个元素赋值为32bit的0值 counter[3] = 4'hF ; //将数组counter中第4个元素的值赋值为4bit 十六进制数F，等效于counter[3][3:0] = 4'hF，即可省略宽度; assign addr_bus[0] = 8'b0 ; //将数组addr_bus中第一个元素的值赋值为0 assign data_bit[0][1] = 1'b1; //将数组data_bit的第1行第2列的元素赋值为1，这里不能省略第二个访问标号，即 assign data_bit[0] = 1'b1; 是非法的。 data_4d[0][0][0][0][15:0] = 15'd3 ; //将数组data_4d中标号为[0][0][0][0]的寄存器单元的15~0bit赋值为3
虽然数组与向量的访问方式在一定程度上类似，但不要将向量和数组混淆。向量是一个单独的元件，位宽为 n；数组由多个元件组成，其中每个元件的位宽为 n 或 1。它们在结构的定义上就有所区别。
存储器
存储器变量就是一种寄存器数组，可用来描述 RAM 或 ROM 的行为。例如：
reg membit[0:255] ; //256bit的1bit存储器 reg [7:0] mem[0:1023] ; //1Kbyte存储器，位宽8bit mem[511] = 8'b0 ; //令第512个8bit的存储单元值为0
参数
参数用来表示常量，用关键字 parameter 声明，只能赋值一次。例如：
parameter data_width = 10'd32 ; parameter i=1, j=2, k=3 ; parameter mem_size = data_width * 10 ;
但是，通过实例化的方式，可以更改参数在模块中的值。此部分以后会介绍。
局部参数用 localparam 来声明，其作用和用法与 parameter 相同，区别在于它的值不能被改变。所以当参数只在本模块中调用时，可用 localparam 来说明。
字符串
字符串保存在 reg 类型的变量中，每个字符占用一个字节（8bit）。因此寄存器变量的宽度应该足够大，以保证不会溢出。
字符串不能多行书写，即字符串中不能包含回车符。如果寄存器变量的宽度大于字符串的大小，则使用 0 来填充左边的空余位；如果寄存器变量的宽度小于字符串大小，则会截去字符串左边多余的数据。例如，为存储字符串 “run.runoob.com”, 需要 14*8bit 的存储单元：
reg [0: 14*8-1] str ; initial begin str = "run.runoob.com"; end
有一些特殊字符在显示字符串中有特殊意义，例如换行符，制表符等。如果需要在字符串中显示这些特殊的字符，则需要在前面加前缀转义字符 \ 。例如下表所示：
d.表达式
