阻塞赋值和非阻塞赋值

1. 阻塞赋值（Blocking Assignment）

• 语法：=

• 行为：

  • 顺序执行：代码逐行执行，赋值操作会阻塞后续代码，直到当前赋值完成。

  • 立即生效：赋值后的新值在当前仿真时间步即可被后续代码使用。

• 适用场景：

  • 组合逻辑：用于描述组合逻辑（如 always @(*)），需要即时更新信号。

  • Testbench中的顺序操作：在测试平台中按顺序生成激励信号。

• 代码示例：

  always @(*) begin
      a = x;    // 立即赋值，a的值立即更新
      b = a + y; // 使用更新后的a计算b
  end

2. 非阻塞赋值（Non-blocking Assignment）

• 语法：<=

• 行为：

  • 并行执行：所有右侧表达式同时计算，赋值操作在当前时间步结束时统一更新。

  • 保持旧值：在同一个 always 块中，后续代码仍使用赋值前的旧值。

• 适用场景：

  • 时序逻辑：用于描述触发器或寄存器（如 always @(posedge clk），避免竞争条件。

  • 跨时钟域同步：确保多个寄存器的值同步更新。

• 代码示例：

  always @(posedge clk) begin
      a <= x;    // 计算x的值，但a在时间步结束时更新
      b <= a + y; // 使用赋值前的旧a值计算b
  end

关键区别对比

经典示例

示例1：交换两个值

// 阻塞赋值（顺序执行）
always @(posedge clk) begin
    a = b;   // a立即变为b的值
    b = a;   // b变为新的a值（即原b的值）
end
// 结果：a和b的值互换！

// 非阻塞赋值（并行执行）
always @(posedge clk) begin
    a <= b;  // 记录b的值，但a尚未更新
    b <= a;  // 记录a的旧值
end
// 结果：a和b的值互换！

• 阻塞赋值：实际交换（因为立即生效）。

• 非阻塞赋值：实际交换（因为并行记录旧值）。

总结

阻塞赋值：用于组合逻辑或测试平台的顺序操作。

非阻塞赋值：用于时序逻辑的寄存器更新。

正确使用两种赋值方式是避免Verilog代码出现竞争条件和功能错误的关键！

• • 黄金规则：

    • 在 always @(posedge clk) 中始终使用非阻塞赋值。

    • 在 always @(*) 中始终使用阻塞赋值。