浅析VerilogHDL编译系统的预处理

编译预处理语句

编译预处理是VerilogHDL编译系统的一个组成部分，指编译系统会对一些特殊命令进行预处理，然后将预处理结果和源程序一起在进行通常的编译处理。以”`” （反引号）开始的某些标识符是编译预处理语句。在Verilog HDL语言编译时，特定的编译指令在整个编译过程中有效（编译过程可跨越多个文件），直到遇到其他不同的编译程序指令。常用的编译预处理语句如下：

（1）`define，`undef

（2）`include

（3）`timescale

（4）`ifdef，`else.`endif

（5）`default_nettype;

（6）`resetall

（7）`unconnect_drive，`nounconnected-drive;

（8）`celldefine，`endcelldefine

宏定义

`define指令是一个宏定义命令，通过一个指定的标识符来代表一个字符串，可以增加Veirlog HDL代码的可读性和可维护性，找出参数或函数不正确或不允许的地方。

`define指令类似C语言中的#define指令，可以在模块的内部或外部定义，编译器在编译过程中遇到该语句将把宏文本替换为宏的名字。`define的声明语法格式如下： `define，《macro_name》《Text》

对于已声明的语句，在代码中的应用格式如下（不要漏掉宏前面的”`”）：

`macro-name

例如：define MAX-BUS-SIZE 32

。..

Reg［`MAX-BUS-SIZE-1：0］AddReg;

一旦`define指令被编译，其在整个编译过程中都有效。例如，通过另一个文件中的`define指令，MAX-BUS-SIZE能被多个文件使用。

`undef指令用于取消前面定义的宏。例如：

`undef WORD16

。..

Wire ［`WORD:1］Bus;

。..

`undef WORD

宏定义指令的注意事项：

（1） 宏定义的名称可以是大写，也可以是小写，但要注意不要和变量名重复。

（2） 和所有编译器伪指令一样，宏定义在超过单个文件边界时仍有效（对工程的其他源文件），除非被后面的`define、`undef或`resetall伪指令覆盖，否则`define不收范围限制。

（3） 当用变量定义宏时，变量可以在宏正文中使用，并且在使用宏的时候可以用实际的变量表达式代替。

（4） 通过用反斜杠”\”转义中间换行符，宏定义可以跨越几行，新的行是宏正文的一部分。

（5） 宏定义行末不需要添加分号表示结束。

（6） 宏正文不能分离的语言记号包括注释、数字、字符串、保留的关键字、运算符。

（7） 编译器伪指令不允许作为宏的名字。

（8） 宏定义中的文本也可以是一个表达式，并不仅仅用于变量名称的替换。

define和parameter

`define和parameter是有区别的。`define和parameter都可以用于完成文本替换，但其存在本质上的不同，前者是编译之前就预处理，而后者是在正常编译过程中完成替换的。此外，`define和parameter存在下列两点不同之处：

（1）作用域不同。Parameter作用于声明的那个文件；`define从编译器读到这条指令开始到编译结束都有效，除非遇到`undef命令使之失效，可以应用于整个工程。如果要让parameter作用于整个项目，可以将声明语句写于单独文件中，并用）`include让每个文件都包含声明文件。

`define可以写在代码的任何位置，而Parameter则必须在应用之前定义。通常编译器都可以定义编译顺序，或者从最底层模块开始编译，因此写在最底层就可以了。

（2）传递功能不同。Parameter可以用作模块例化时的参数传递，实现参数化调用；`define语句则没有此作用。`define语句可以定义表达式，而Parameter只能定义变量。