wire 和reg是Verilog程序里的常見的兩種變量類型，他們都是構成verilog程序邏輯最基本的元素。正確掌握兩者的使用方法是寫好verilog程序的前提。但同時，因為他們在大多數編程語言中不存在，很多新接觸verilog語言的人并不能很清楚的區別兩種變量的不同之處。這里簡單對他們做一個比較，方便在編程時區別使用。

功能和狀態

Wire主要起信號間連接作用，用以構成信號的傳遞或者形成組合邏輯。因為沒有時序限定，wire的賦值語句通常和其他block語句并行執行。

Wire不保存狀態，它的值可以隨時改變，不受時鐘信號限制。

除了可以在module內聲明，所有module的input 和output默認都是wire型的。

Reg是寄存器的抽象表達，作用類似通常編程語言中的變量，可以儲存數值，作為參與表達式的運算，通常負責時序邏輯，以串行方式執行。

Reg可以保存輸出狀態。狀態改變通常在下一個時鐘信號邊沿翻轉時進行。

賦值方式

Wire有兩種賦值方式

1.在定義變量時賦初值，方式是用=。如果之后沒有再做賦值，初值會一直保留，（是否可以給邏輯？）

wire wire_a = 1’b0;

2.用assign語句賦值，等式右邊可以是wire，reg，一個常量或者是邏輯運算

Wire wire_a;
Wire wire_b;
Wire wire_c;
Reg reg_a;
assign wire_b = wire_a;
assign wire_c =reg_a;
assign wire_d =wire_b & wire_c;

如果不賦值，wire的默認狀態是高阻態，即z。

對reg的使用通常需要有觸發條件，在always的block下進行。觸發條件可以是時鐘信號上升沿。賦值語句可以是=或者

Wire wire_a;
Wire wire_b;
Reg reg_a;
Reg reg_b;
Always @( posedge clk)
Begin
Reg_b =reg_a;
Reg_c = wire_a | wire_b;
end

Reg在聲明時候不賦初值。未賦值的reg變量處于不定態，即x。

使用方式

在引用一個module時，輸入端口可以是wire型，也可以reg型。這里可以把對input的賦值看作一個assign語句，使用的變量相當于等號右邊的變量，所以兩者都可以。

而對于輸出端口，必須使用reg型，而不能是wire型。同樣用assign的角度考慮，module的輸出在等號右邊，而使用的變量成了等號左邊，assign語句等號左邊只能是wire型。

位寬

這是個使用注意事項。所有的wire和reg在聲明時如果不做特殊聲明，只有1位。這個對于熟悉其他編程語言的人是一個容易犯錯的地方。

執行

wire wire_a = 4’he;

語句最后得到的wire_a是0x1,而不是0xe。因為wire_a只取了0xe的最低位的值而省略掉了其他值。所以正確的語句應該是

wire[3:0] wire_a = 4’he;

這樣wire_a輸出的結果才是一個0xe。

小結

這篇文章從功能，變量狀態，賦值方式，使用方式等角度討論了wire和reg變量類型的區別。并且給出了一個在verilog中常見的使用錯誤及解決方法。