Verilog语法 - 阻塞赋值 & 非阻塞赋值

• 参考
  • https://zhuanlan.zhihu.com/p/72034401

1. 非阻塞赋值

• 代码如下

always @( posedge clk )
begin
    b<=a;
    c<=b;
end

• RTL会综合出两个寄存器串行，如下波形图所示，第一个时钟上升沿来临时，会把a的旧值赋值给b；同时，c获得的是b的旧值，而不是从a那里拿到的新值。
• 非阻塞赋值可以理解成 a对b的赋值 并不阻塞 b对c的赋值，两行代码可以看成并行执行，在时钟沿到来时，b和c同时获得值；
• 波形图如下
  

2. 阻塞赋值

• 代码如下

always @(posedge clk)
begin
    b=a;
    c=b;
end

• RTL只会综合出一个寄存器，在上升沿来临时，会把a的旧值赋值给b，之后，b再将从a获得的新值赋值给c。
• 阻塞赋值可以理解成a赋值给b的这个过程阻塞b赋值给c，所以当b拿到了a的旧值之后，才会赋值给c。

3. 阻塞赋值和非阻塞赋值的原则

• 错误的使用阻塞赋值可能会导致出现竞争冒险：如果在一个过程块中阻塞赋值的RHS 变量正好是另一个过程块中阻塞赋值的LHS 变量，这两个过程块又用同一个时钟沿触发，如果阻塞赋值的次序安排不好，就会出现竞争。
• 使用下面的原则编码会更安全
  • 时序电路建模时，用非阻塞赋值。
  • 锁存器建模时，使用非阻塞赋值。
  • 用always 块写组合逻辑时，采用阻塞赋值。
  • 在同一个always 块中同时建立时序和组合逻辑电路时，用非阻塞赋值。
  • 在同一个always 块中不要同时使用非阻塞赋值和阻塞赋值。
• 注意，阻塞赋值和非阻塞赋值都是可用在always块中的时序逻辑和组合逻辑。只是遵守上面的原则编码会更安全。