Verilog 代码解读: 顶层模块 `top_module` 和子模块 `invert`

这段 Verilog 代码定义了一个顶层模块 'top_module' 和一个子模块 'invert'。下面是对代码的解读：

'top_module' 模块：

• 定义了一个时钟信号 'clk'，初始值为 0。
• 使用 'always #5 clk = ~clk;' 定义了一个时钟生成器，每 5 个时间单位（时间步），'clk' 的值会取反，生成一个周期为 10 个时间单位的时钟信号。
• 使用 'initial 'probe_start;' 启动了波形图的记录，该命令通知仿真工具开始记录波形。
• 使用 'probe(clk);' 将信号 'clk' 设置为被记录的信号，以便在波形图中显示。
• 定义了一个测试台 'in'，初始值为 0。
• 使用 'initial begin' 声明了初始块，其中包含了一系列的延时操作和输出语句。
  • '#10 in <= 1;' 表示在仿真时间经过 10 个时间单位后，将 'in' 的值赋为 1。
  • '#10 in <= 0;' 表示在仿真时间经过 10 个时间单位后，将 'in' 的值赋为 0。
  • '#20 in <= 1;' 表示在仿真时间经过 20 个时间单位后，将 'in' 的值赋为 1。
  • '#20 in <= 0;' 表示在仿真时间经过 20 个时间单位后，将 'in' 的值赋为 0。
  • '$display ('Hello world! The current time is (%0d ps)', $time);' 使用 '$display' 函数输出一条带有时间信息的消息。
  • '#50 $finish;' 表示在仿真时间经过 50 个时间单位后，终止仿真过程。
• 使用 'invert inst1 ( .in(in) );' 实例化了一个子模块 'invert'，并将 'in' 连接到子模块的输入端口。

'invert' 子模块：

• 定义了一个输入端口 'in' 和一个输出端口 'out'。
• 使用 'assign out = ~in;' 将输出端口 'out' 设置为输入端口 'in' 的取反值。
• 使用 'probe(in);' 和 'probe(out);' 将输入端口 'in' 和输出端口 'out' 设置为被记录的信号，以便在波形图中显示。

总体来说，这段代码实现了一个顶层模块 'top_module'，其中包含一个时钟生成器、一个测试台 'in'，以及一个子模块 'invert'。子模块 'invert' 接收来自 'top_module' 的输入信号 'in'，并将其取反后输出到 'top_module' 的顶层输出端口。在仿真过程中，时钟信号 'clk'、测试台 'in' 和子模块 'invert' 的输入输出信号会被记录并显示在波形图中。