Создание иерархического описания на языке Verilog включает в себя несколько шагов. Давайте рассмотрим, как это сделать, используя простой пример.

Шаг 1: Определение компонентов

Сначала необходимо определить, какие компоненты будут включены в вашу иерархию. Например, предположим, что у нас есть два основных компонента: ALU (арифметико-логическое устройство) и Register (регистры).

Шаг 2: Создание модулей

Каждый компонент будет представлен как отдельный модуль. Давайте создадим модули для ALU и Register.

module ALU (
    input [3:0] A,
    input [3:0] B,
    input [1:0] Op,
    output reg [3:0] Result
);
    always @(*) begin
        case (Op)
            2'b00: Result = A + B; // Сложение
            2'b01: Result = A - B; // Вычитание
            2'b10: Result = A & B; // Логическое И
            2'b11: Result = A | B; // Логическое ИЛИ
        endcase
    end
endmodule

module Register (
    input clk,
    input [3:0] D,
    output reg [3:0] Q
);
    always @(posedge clk) begin
        Q <= D; // Запись данных в регистр
    end
endmodule

Шаг 3: Создание верхнего модуля

Теперь, когда у нас есть модули ALU и Register, мы можем создать верхний модуль, который будет использовать эти компоненты.

module TopModule (
    input [3:0] A,
    input [3:0] B,
    input [1:0] Op,
    input clk,
    output [3:0] Result,
    output [3:0] RegOut
);
    wire [3:0] ALUResult;
    wire [3:0] RegIn;

    // Инстанцирование ALU
    ALU alu_inst (
        .A(A),
        .B(B),
        .Op(Op),
        .Result(ALUResult)
    );

    // Инстанцирование Register
    Register reg_inst (
        .clk(clk),
        .D(ALUResult),
        .Q(RegOut)
    );

    assign Result = ALUResult; // Вывод результата ALU
endmodule

Шаг 4: Синтез и тестирование

После создания иерархии, следующий шаг - это синтезировать проект и протестировать его с помощью тестовых векторов. Это можно сделать, написав тестовый модуль, который будет проверять работу вашего верхнего модуля.

Таким образом, мы создали иерархическую структуру на языке Verilog, которая включает в себя ALU и Register, инстанцированные в верхнем модуле. Каждый модуль выполняет свою функцию, и они взаимодействуют друг с другом через порты.