Assign語句和Always語句是在硬件描述語言（HDL）中常用的兩種語句，用于對數字電路建模和設計。Assign語句用于連續賦值，而Always語句用于時序邏輯建模。本文將詳細探討這兩種語句的用法和功能。

一、Assign語句

1. Assign語句的定義和語法

Assign語句用于在HDL中連續賦值，它允許在設計中為信號或變量分配一個值。Assign語句的語法如下：

assign <信號或變量> = <表達式>;

其中，"<信號或變量>"是要賦值的信號或變量名，"<表達式>"是要賦給該信號或變量的值。

2. Assign語句的應用場景

Assign語句通常用于組合邏輯電路的建模，其中輸出信號的值只取決于輸入信號的當前值，而不依賴于時鐘信號或觸發器。

例如，在HDL中建模一個全加器的組合邏輯如下：

module full_adder (
input a, b, cin,
output sum, cout
);
assign sum = a ^ b ^ cin;
assign cout = (a & b) | (cin & (a ^ b));
endmodule;

在上述例子中，Assign語句被用來計算full_adder模塊的輸出信號sum和cout，根據輸入信號a、b和進位信號cin的值來決定。

3. Assign語句的特點

Assign語句具有以下幾個特點：

• Assign語句是在硬件描述語言中的連續賦值語句，即每當輸入信號發生變化時，輸出信號會立即根據新的輸入值進行重新計算。
• Assign語句的右側必須是一個合法的表達式，可以包含常量、信號或變量，以及基本的邏輯運算和算術運算符。
• Assign語句的左側必須是一個輸出信號或變量，這意味著它不能被另一個語句重新分配或修改。

二、Always語句

1. Always語句的定義和語法

Always語句用于描述時序邏輯，即根據時鐘信號或觸發器的邊沿來決定信號或變量的行為。Always語句的語法如下：

always @( <敏感信號列表> )
<語句塊>

其中，"<敏感信號列表>"指定在語句塊中發生變化時需要觸發執行，多個信號用逗號分隔。

2. Always語句的應用場景

Always語句通常用于順序邏輯電路的建模，其中輸出信號的值取決于輸入信號的當前值和先前的狀態。

例如，在HDL中建模一個簡單的時鐘計數器如下：

module counter (
input clk, reset,
output reg [3:0] count
);
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset)
count <= 0;
else
count <= count + 1;
end
endmodule;

在上述例子中，Always語句被用來描述計數器模塊的行為。當時鐘信號clk的上升沿到來時，計數器的值會增加1。當復位信號reset到來時，計數器的值會被重置為0。

3. Always語句的特點

Always語句具有以下幾個特點：

• Always語句是在HDL中描述時序邏輯的關鍵語句，用于模擬時鐘信號上升沿或下降沿的觸發行為。
• Always語句中的敏感信號列表用于指定在觸發信號發生變化時需要執行語句塊。敏感信號可以是時鐘信號的上升沿（posedge）或下降沿（negedge），也可以是其他信號。
• Always語句中的語句塊用于描述在觸發事件發生時需要執行的動作和邏輯。語句塊可以包含條件語句、循環語句和其他賦值語句等。

綜上所述，Assign語句和Always語句是HDL中常用的兩種語句，用于連續賦值和時序邏輯建模。Assign語句適用于組合邏輯電路，輸出信號的值立即根據輸入信號的值進行計算。Always語句適用于順序邏輯電路，輸出信號的值取決于輸入信號的當前值和先前的狀態，根據時鐘信號或觸發器的觸發來決定執行行為。這兩種語句在數字電路的建模和設計中起著重要作用，能夠幫助工程師更好地描述和分析電路的行為和性能。