阻塞赋值和非阻塞赋值的深度理解

1、先看看常问的问题
1.1简单叙述阻塞赋值和非阻塞赋值的区别：
(1)阻塞赋值（=）必须是阻塞赋值完成后，才进行下一条语句的执行；赋值一旦完成，等号左边的变量值立即变化。在同一个块中，非阻塞赋值表达式的书写顺序不影响赋值的结果。硬件没有对应的电路。（要点为串行，立即生效）
（2）非阻塞赋值（<=），在赋值开始时计算表达式右边的值，在本次仿真周期结束时才更新被赋值变量，即赋值不是立即生效的；非阻塞赋值允许块中其他语句同时执行。在同一个块中，非阻塞赋值表达式的书写顺序不影响赋值的结果。硬件有对应的电路。
（要点：并行，不是立即生效，同时执行）
1.2具体例子：移位寄存器
（1）阻塞赋值按照下面的写法生成的并非移位寄存器

module pipe(
input d,
input clk,
output q3
);
reg q1,q2,q3;
always@(posedge clk)
	begin
			q1=d;
			q2=q1;
		   q3=q2;
	end
endmodule

综合效果如下图所示：

用阻塞赋值实现移位寄存器的代码：
module pipe(
input d,
input clk,
output q3
);
reg q1,q2,q3;
always@(posedge clk)
begin
q3=q2;
q2=q1;
q1=d;
end
endmodule
也就是说，在阻塞赋值的块中，各个语句的顺序不一样，综合出来的结果是不同的。

（2）将上面两个换成非阻塞赋值后，综合出来的结果都是移位寄存器且结果相同。
第一种情况的代码及对应电路

module pipe(
input d,
input clk,
output q3
);
reg q1,q2,q3;
always@(posedge clk)
	begin
			q1<=d;
			q2<=q1;
		   q3<=q2;
	end
endmodule

第二种情况的代码和对应的电路

module pipe(
input d,
input clk,
output q3
);
reg q1,q2,q3;
always@(posedge clk)
	begin
		q3<=q2;
		q2<=q1;
		q1<=d;
	end
endmodule

2、两个多选题

第一个题：ABD
分析原因：不选C的原因，非阻塞赋值也可描述组合逻辑电路，只是这样的代码风格不好。
这个题我也不能确定是不是这样理解，如果您发现有不对的，望您能指点我一下。我不选C是来源于下面：

第二个题：ABD

3、看夏宇闻老师《Verilog数字系统设计教程》的读书笔记
阻塞赋值对应的电路结构往往与触发沿没有关系，只与输入的电平变化有关系；非阻塞赋值对应的电路结构往往与触发沿有关系，只有在触发沿时才有可能发生赋值的情况。
阻塞赋值操作符是“=”，非阻塞赋值操作符是“<=”。
阻塞的概念是指在同一个always块中，其后面的赋值语句从概念上是前一句赋值语句结束后再开始赋值的。
非阻塞赋值的概念是指在赋值操作开始时刻计算RHS表达式，赋值操作结束时刻更新LHS。关键来了，always块里的其他语句是同时进行计算RHS表达式和更新LHS的。

非阻塞赋值操作只能对寄存器类型变量进行赋值，因此只能用在“initial”块和“always”块等过程块中，非阻塞赋值不能用于连续赋值（assign语句）。
个人理解：阻塞赋值是指过程块中的语句是串行执行的（即一条语句执行完成才能执行下一条语句）；非阻塞赋值是指过程块中的语句是并行执行的，即所有的语句都可以在赋值操作开始时刻同时计算RHS，在赋值操作结束时刻同时更新LHS。

8个要点：
（1） 时序电路建模时，用非阻塞赋值（<=）。
（2） 锁存器电路建模时，用非阻塞赋值(<=)。
（3） 用always块建立组合逻辑时，用阻塞赋值(=)。
（4） 在同一个always块中建立时序和组合逻辑电路时，用非阻塞赋值。
（5） 在同一个always块中不要既用非阻塞赋值又用阻塞赋值。
（6） 不要在一个以上的always块中为同一个变量赋值。
（7） 用$strobe系统任务来显示用非阻塞赋值的变量值。
（8） 在赋值时不要使用#0延迟。

4、希望加强记忆的部分内容
（1）KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 322: …FFFFFF,t_70)（2）#̲0延时赋值：在非阻塞赋值操作前…strobe
（4）verilog层次化事件队列

5、思考题
思考题：
（1） 用电平敏感列表触发条件的always块表示组合逻辑时，应该用哪一种赋值。
阻塞赋值
（2） 用带时钟沿触发条件的always块表示时序电路时，应该使用哪一种赋值？
非阻塞赋值

（3） 为什么不能在多个always块中为同一个变量赋值？
可能会导致竞争冒险，即使使用非阻塞赋值也可能产生竞争冒险。因为always块的执行顺序其实是随机的，所以仿真的时候会产生竞争冒险。

（4） 为什么不能用$display系统任务来显示用阻塞赋值的变量值？

也就是display命令的执行在非阻塞赋值之前执行
（5） $store和$display这两个显示用系统任务有什么不同？各用于什么场合？
简言之：$store是显示在非阻塞赋值结束后的值。$display是显示在非阻塞赋值操作之前的值。
细节如下：
$strobe和$monitor显示命令是排列在监控事件队列中。在仿真的每一步结束时刻，当该仿真步骤内所有的赋值都完成以后，$strobe和$monitor显示出所有要求显示的变量值的变化。

（6） 仿真器在处理阻塞和非阻塞赋值操作队列过程中有什么不同？
阻塞赋值是由动态事件队列调度的，而非阻塞赋值不是由动态事件队列调度的。
（7） 为什么在可综合verilog模块的设计中，必须注意并遵守本章的8条原则？

关键词：避免出现冒险和竞争的现象；保证综合前仿真和综合后仿真一致。