Verilog HDL（八）：变量类型（reg和wire）

        Verilog HDL 语法虽然有很多，但是真正常用的却屈指可数， 我们只需要掌握了常用的语法，就可以用 Verilog HDL 语言去描述逻辑电路。之前用到两种变量类型，一种是 wire（线型），另一种是 reg（寄存器型）。在数字电路中信号只有两种形态，一种是传输，一种是存储。传输是通过连接线， 存储是用寄存器，因此也就清楚在 Verilog HDL 中常用 wire 和 reg 变量了。wire 和 reg 变量模型如图 1 所示：

                                                                              图1 变量类型

        由图 1 可以看出，wire 型变量在物理结构上只是一根线，在 Verilog HDL 描述时，对线型变量赋值用 assign 即可，相对比较简单。由图 1 可以看出 reg 型变量左端有一个输入端口 D，右端有一个输出端口 Q， 并且 reg 型存储数据需要在 clk（时钟）沿的控制下完成，它是由晶振产生，是我们描述数字电路时最基本的时间单元，它的周期固定，占空比一般为 50%（即高电平占整个周期的比例）。clk 的低电平用数字 0 表示，高电平用 1 表示，从低电平转变到高电平的过程叫做上升沿，从高电平转变到低电平的过程叫做下降沿，如图 2 所示。

                                                                                    图2 时钟周期

        reg 在物理结构上相对比较麻烦，在 Verilog HDL 描述时也相对麻烦。在对reg 型变量进行赋值时，必须在 always 块内完成，可以选择用时钟上升沿，也可以选择时钟下降沿，具体用上升沿还是用下降沿可以根据需要所定。我们可以试着将第一章中的 po_c 改为 reg 型变量，完成 pi_a 和 pi_b 想与之后的结果传输给 寄存器变量 po_c，RTL 电路图如图 3 所示。

                                                                              图3 RTL电路

        使用 Verilog HDL 描述出图 3 给出的 RTL 电路图，具体代码示例如下所示。

图4 代码示例

代码解析 1：

         ①第 2 行为输入时钟端口定义，由开发板晶振提供，作为 reg 变量的控制端； 

        ②第 5 行由于 po_c 在 always 中被赋值，所以必须定义为 reg 变量；

        ③第 9 行使用 always 块对 reg 型变量 po_c 进行赋值，@(posedge clk)表示意思是每当遇到 clk上升沿则执行always 块内语句。下降沿的关键字是 negedge。 

        ④第 11 行赋值号（