define, parameter, localparam, specparam, defpara用法简析

article/2025/9/22 2:23:16

1.概述

在Verilog中，parameter既不属于变量范畴也不属于线网范畴，经常用来定义一个标志符代表一个常量，当一个模块被另一个模块引用例化时，高层模块可以对低层模块的参数值进行改写。这样就允许在编译时将不同的参数传递给多个相同名字的模块，而不用单独为只有参数不同的多个模块再新建文件。通过使用参数，可以提高程序的可读性、可复用性和可维护性。

目前常用的参数主要分为两大类：module参数（parameter和localparam）和specify参数（specparam）

`define：        作用 -> 常用于定义常量可以跨模块、跨文件;范围 -> 整个工程;parameter：       作用 -> 常用于模块间参数传递;范围 -> 本module内有效的定义;localparam        作用 -> 常用于状态机的参数定义;范围 -> 本module内有效的定义，不可用于参数传递;specparam         作用->关键字 specparam 在 specify 块中定义延迟数值常量，然后赋值给路径延迟范围->specparam 定义的常量只能在 specify 块内部使用其中： Verilog specify 块语句:https://www.runoob.com/w3cnote/verilog2-specify.html

宏定义 'define

若直接在module中通过localparam或者parameter进行参数定义的话，会带来两个问题：

  • 代码长度增加，不够美观；

  • 不利于参数和代码修改；

用一个指定的标识符(即名字)来代表一个字符串，它的一般形式为:`define 标识符(宏名) 字符串(宏内容)    如：`define signal string

它的作用是指定用标识符signal来代替string这个字符串，在编译预处理时，把程序中在该命令以后所有的signal都替换成string。这种方法使用户能以一个简单的名字代替一个长的字符串，也可以用一个有含义的名字来代替没有含义的数字和符号，因此把这个标识符(名字)称为“宏名”，在编译预处理时将宏名替换成字符串的过程称为“宏展开”。

verilog中define八点说明：原文链接

  • 宏名建议使用大写字母，以与变量名相区别

  • 'define命令可以出现在模块定义里面，也可以出现在模块定义外面。宏名的有效范围为定义命令之后到原文件结束。通常，`define命令写在模块定义的外面，作为程序的一部分，在此程序内有效

  • 在引用已定义的宏名时，必须在宏名的前面加上符号“`”，表示该名字是一个经过宏定义的名字

  • 宏定义是用宏名代替一个字符串，也就是作简单的置换，不作语法检查

  • 宏定义不是Verilog HDL语句，不必在行末加分号

  • 在进行宏定义时，可以引用已定义的宏名，可以层层置换

  • 宏名和宏内容必须在同一行中进行声明。如果在宏内容中包含有注释行，注释行不会作为被置换的内容

parameter

parameter是Verilog数据类型中的一种，不过与常规的reg或wire不同，parameter不是变量，而是常量。
parameter因其常量特性，无法在仿真的过程中进行修改，不过在编译的时候，我们可以使用defparam对其进行修改。

  • parameter可以被声明为integer，real，realtime，time四种类型
  • 也可以在parameter后加上signed使其变为有符号数
  • 可以声明parameter的位宽或者使用表达式来计算它的实际值

以下的例子对于声明parameter来说都是合法的。

parameter msb = 7; // defines msb as a constant value 7,
parameter e = 25, f = 9; // defines two constant numbers
parameter r = 5.7; // declares r as a real parameter
parameter byte_size = 8,
byte_mask = byte_size - 1;
parameter average_delay = (r + f) / 2;
parameter signed [3:0] mux_selector = 0;
//参数声明时指定为有符号变量类型和范围，那么参数不受被赋予的值的符号类型和范围影响
parameter real r1 = 3.5e17;
//参数声明时指定了类型，但是没有指定范围，那么参数的范围将由被赋予的值的范围决定，但是类型由参数声明时指定的类型决定
parameter p1 = 13'h7e;
parameter [31:0] dec_const = 1'b1;
// 参数声明的时候仅指定了范围没有指定类型时，参数将为无符号参数，且范围与声明时指定的一致,value converted to 32 bits
parameter newconst = 3'h4; // implied range of [2:0]
parameter newconst = 4; // implied range of at least [31:0]

parameter定义常量，可以定义在模块内部或外部

parameter在模块内部定义常量：

 
module param_idef(input clk,input [2:0]din,output reg [3:0]sum);parameter ADD = 2'd1;
always@(posedge clk)
beginsum <= din+ADD;
end
endmodule

parameter在模块内部定义常量：

 
module param_odef
#(parameter ADD2 = 2'd1)
(input clk,input [2:0]din,output reg [3:0]sum);always@(posedge clk)
beginsum <= din+ADD2;
end
endmodule

localparam

  • localparam指定的参数不能通过defparam进行修改

  • localparam指定的参数不能通过模块例化进行修改；

  • localparam指定的参数可通过parameter赋值进行间接的修改，此时可利用parameter的修改方式实现localparam的修改；

  • 在这里插入图片描述

上述代码中MSB和LSB均可以通过defparam和模块例化的方式进行修改，但是FIFO_MSB和FIFO_LSB仅能通过MSB、LSB、SIZE进行修改或者直接赋值为常量。也就是说，如果要对localparam进行重新修改，那么只能通过parameter间接的进行修改，其参数化是通过parameter体现的

specparam

路径延迟用关键字 specify 和 endspecify 描述，关键字之间组成 specify 块语句。specify 是模块中独立的一部分，不能出现在其他语句块（initial, always 等）中。specify 块语句主要有以下功能：

  • 指定所有路径中引脚到引脚的延迟；

  • 定义 specparam 常量；

  • 在电路中设置时序检查。

实例：

   specifyspecparam ab_2_out = 2.5 ;specparam cd_2_out = 3.5 ;//每条路径都有一个源引脚和目的引脚，将这些路径的延迟依次用 specify 语句描述出来，称为并行连接。(a => out) = ab_2_out ;(b => out) = ab_2_out ;(c => out) = cd_2_out ;(d => out) = cd_2_out ;endspecify

parameter,localparameter,specparam参数的异同点

在这里插入图片描述

Verilog 带参数例化

链接：参数覆盖有两种方式：1）使用关键字 defparam，2）带参数值模块例化

原文链接：
https://developer.aliyun.com/article/12283

https://blog.csdn.net/Times_poem/article/details/51371940
https://www.cnblogs.com/xgcl-wei/p/9090918.html
https://www.runoob.com/w3cnote/verilog-defparam.html
https://blog.csdn.net/weixin_43698385/article/details/124745762?spm=1001.2101.3001.6650.17&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7ERate-17-124745762-blog-108027613.pc_relevant_default&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7ERate-17-124745762-blog-108027613.pc_relevant_default&utm_relevant_index=19


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