FPGA 中 assign 和 always 区别
目录
前言
一、定义与基本用法
三、执行机制对比
1.执行时机
2.代码结构
3.仿真特性
四、典型应用场景
总结
前言
在FPGA设计中，assign与always是Verilog语言中最常用的两种赋值方式。虽然它们都能实现逻辑功能，但是底层机制和适用场景存在本质差异。本文将从技术原理、代码规范和工程实践三个维度深入分析两者的区别，帮助大家建立正确的设计思维。
一、定义与基本用法
assign语句是连续赋值语句，其赋值行为如同物理导线连接，实时反应输入变化。语法格式为：
assign 目标信号 = 表达式;
该语句适用于组合逻辑描述，所有操作数变化时立即重新计算结果，适合简单逻辑门电路的硬件描述。例如：
assign sum = a + b +cin;always语句是过程赋值语句，通过敏感事件触发执行。根据敏感列表的不同，分为两种模式：
1.组合逻辑模式：always @(*) 或者always @(a,b,c)
2.时序逻辑模式：always @(posedge clk)
组合逻辑模式下。代码执行顺序遵循语句顺序（阻塞赋值=）。
时序逻辑模式下使用非阻塞赋值<=，确保时钟边沿同步。
三、执行机制对比
1.执行时机
assign:连续激活，操作数变化立即更新结果
always:仅在敏感事件发生时执行一次
2.代码结构
assign:单条语句独立并行执行
always:支持条件判断（if/else）、多路选择（case）等复杂逻辑
3.仿真特性
assign：初始化状态自动置0
always:未初始化时的reg变量仿真时会呈现不定态x，需特别注意初始化
四、典型应用场景
assign适用场景：
- 简单组合逻辑（与/或/非等基本运算）
- 模块间连线
- 复杂表达式的并行计算
always适用场景：
- 时序逻辑设计（寄存器、计数器等）
- 带条件判断的组合逻辑
- 需要状态保持的逻辑单元
总结
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assign：用于连续赋值，适合简单组合逻辑，代码简洁，执行持续。
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always：用于过程赋值，适合复杂组合逻辑和时序逻辑，执行顺序依赖敏感列表。
在实际设计中，应根据具体需求选择合适的语句，确保代码的正确性和高效性。