FPGA基础 -- Verilog语言要素之数据类型：线网类型
Verilog 数据类型：线网类型（Net Types）
一、什么是 Net（线网类型）？
Net（线网类型）用于表示电路中的**“物理连线”，其值由连接到它的驱动器决定**，自身不能被过程块（如
always）直接赋值。
它代表“电信号”而非“变量”，例如模块端口连接、逻辑门输出等。
二、常用的线网类型
| 类型 | 含义 | 说明 |
|---|---|---|
wire | 默认线网类型 | 表示由某个驱动器驱动的普通信号线 |
tri | 三态线 | 支持多个驱动器；用于建模三态总线（带 z） |
wand | 有线与（wired-AND） | 多个驱动器同时连接时执行按位 AND |
wor | 有线或（wired-OR） | 多个驱动器同时连接时执行按位 OR |
tri0 | 默认为 0 的三态线 | 未驱动时值为 0 |
tri1 | 默认为 1 的三态线 | 未驱动时值为 1 |
supply0 | 电源 GND 模拟 | 恒为 0，强驱动 |
supply1 | 电源 VDD 模拟 | 恒为 1，强驱动 |
triand | 三态与 | 少用 |
trior | 三态或 | 少用 |
三、重点类型详解
1. wire 类型（最常用）
wire a, b, c;
assign c = a & b;
- 无法在
always块中赋值； - 必须被
assign或其他模块驱动； - 用于模块端口连接、逻辑表达式、组合逻辑建模。
2. tri 类型（三态总线建模）
tri [7:0] data_bus;
assign data_bus = (enable) ? data_out : 8'bz;
- 模拟多设备驱动一条总线；
z表示设备释放总线；- 多个模块使用
tri同驱时，会使用“分辨函数”判断最终值。
3. wand 和 wor
适用于多个模块并联输出信号时做特殊处理：
wand 示例（有线与）：
wand final_signal;
assign final_signal = a; // 模块1
assign final_signal = b; // 模块2
final_signal = a & b;（Verilog 内部自动按位 AND）
wor 示例（有线或）：
wor interrupt;
assign interrupt = int_dev1;
assign interrupt = int_dev2;
interrupt = int_dev1 | int_dev2;
这种方式用于多个源联合控制一个信号的场景，例如：
wand：多个模块必须都准备好才允许信号通过（协同机制）wor：任意一个模块产生中断即响应（抢占机制）
四、Net 类型与 reg 的区别
| 特性 | net 类型（如 wire） | reg 类型 |
|---|---|---|
| 驱动机制 | 必须由连续赋值 assign 驱动 | 只能由过程块（always、initial）赋值 |
| 用于建模 | 连线、组合逻辑、模块接口 | 状态保持、寄存器、时序逻辑 |
| 多驱动支持 | 支持（由强度分辨函数决定） | 不支持（reg 变量只能由一个过程块赋值） |
| 值变化时间 | 信号线传播延迟决定 | 在时钟边沿或事件触发时更新 |
| 可综合性 | ✔ | ✔ |
五、线网类型的使用场景举例
1. 模块端口连接
module top;wire clk, rst, data;submodule u1 (.clk(clk), .rst(rst), .data(data));submodule u2 (.clk(clk), .rst(rst), .data(data));
endmodule
2. 三态总线驱动
assign data_bus = (write_enable) ? data_out : 8'bz;
3. 模拟系统电源
supply1 VDD;
supply0 GND;
六、Verilog-2001 补充
Verilog-2001 引入 logic 类型（非线网类型），可用于替代 reg，表示“自动类型推导”，可用于 SystemVerilog 的信号统一建模。
logic ready;
✅ 总结表：常见线网类型对比
| Net 类型 | 用途 | 多驱动支持 | 可驱动方式 |
|---|---|---|---|
wire | 最基本的线网类型 | 是 | assign, gate |
tri | 三态总线 | 是 | assign, z |
wand | 有线与（多个驱动取 AND） | 是 | 多个 assign |
wor | 有线或（多个驱动取 OR） | 是 | 多个 assign |
supply0/1 | 电源信号建模 | 是 | 固定为 0 或 1 |