信号用wire类型还是reg类型定义

        wire类型就是一根线，线有两端，一端发生改变，经过线传递的信号当然也会发生改变，reg类型则不同，可以把reg类型理解为存储数据的寄存器，当满足一定条件时，数值才被激活发生改变。

那么，信号和输入输出端口何时用wire类型，何时使用reg类型呢？请看下图：

首先介绍一下模块的内部和外部，见代码：

module led_breath(
    //模块外部
inputwirerst_n,
inputwireclk,
outputreg    led
    );

    //模块内部
    reg[15:0]timer[2:0];
    reg[1:0]breath_type;

endmodule

        输入输出（input output）端口常定义于模块的外部（我认为是额外定义的，即input output端口也属于信号），用于和其他模块交互，最终需要我们配置相关的约束文件，将引脚和他们相连进而运行代码。在括号之外的属于模块的内部的信号，属于模块的内部逻辑实现部分。

        所以对于模块内部来说，端口定义为wire或reg信号就比较好理解：我认为就可以把它们看作是变量，wire类型就是需要一次次assign赋值，例如说：规定了呼吸灯闪烁的频率为 wire 类型等于1/T，reg类型就是在always循环中自动赋值，例如说：reg类型，计时器当每次时钟翻转的时候激活，使加一。
        这也是很多教程所说的连续赋值（例如assign）是wire类型，过程赋值（例如always）是reg类型

        那么对于模块外部来说，input端口不是模块能改变的，只能接收外部引脚的输入，所以只能定义为wire类型，对于output端口来说，模块可以让信号经过内部不同的操作之后，输出自己想要的值，所以可以定义为wire或reg类型，原理类似于模块内部的wire和reg类型。

        可以尝试着看以下代码：因为需要output端口的信号在模块中的操作不同，所以定义的wire/reg类型也就可以不同。

module example_module(
    input [3:0] a,         // 输入端口，隐含 wire 类型
    input [3:0] b,         // 输入端口，隐含 wire 类型
    output reg [3:0] sum,  // 输出端口定义为 reg 类型，因为它在 always 块中被赋值
    output wire carry      // 输出端口定义为 wire 类型，因为它是通过 assign 驱动的
);
    // 内部信号
    wire [4:0] result;  // result 是一个内部信号，用于存储加法结果

    // 组合逻辑
    assign result = a + b;

    // 时序逻辑，用于生成 sum
    always @(*) begin
        sum = result[3:0];  // 在 always 块中赋值，sum 必须是 reg 类型
    end

    // 组合逻辑生成 carry
    assign carry = result[4];  // carry 是通过 assign 语句赋值，因此是 wire 类型

endmodule

        总的来说，在模块内部，需要进行什么样的操作，就定义什么类型的信号（wire/reg），在模块外部，定于input端口就使用wire类型，定义ouput端口，原理类似于模块内部，根据信号的操作定义wire或者reg信号。

        本文权当记录自己对于verilog中wire类型和reg类型的理解。如有错误请一定指出，感谢阅读。

原文地址：https://blog.csdn.net/2302_80790488/article/details/142712862

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