原語
是構成設計的最基本單元，通過真值表描述其功能，包括基本邏輯門在内有26個預定義功能模型
n輸入邏輯門
| 原語 | 描述 | 使用 |
|---|---|---|
| and | 與門 | and(yout, xin1, xin2, xin3) |
| nand | 與非 | nand(yout, xin1, xin2, xin3) |
| or | 或門 | or(yout, xin1, xin2, xin3) |
| nor | 或非 | nor(yout, xin1, xin2, xin3) |
| xor | 異或 | xor(yout, xin1, xin2, xin3) |
| xnor | 同或 | nxor(yout, xin1, xin2, xin3) |
n輸出組合門
UDP（User Defined Primitive，使用者自定義原語）
符号彙總
| 符号 | 意義 |
|---|---|
| 0，1，x | 邏輯0，1，x為未知值，UDP中沒有z |
| ? | 無關邏輯，可以是0，1，x |
| b | 邏輯0或1 |
| - | 不變化 |
| (xy) | 從x變為y，如(01)為上升沿 |
| * | 輸入信号的任何變化 |
| r | 上升沿 |
| f | 下降沿 |
| p | 含x的上升沿，等同于（01）、（0x）、（x1） |
| n | 含x的下降沿，等同于（10）、（x0）、（1x） |
與門
primitive and(y, x1, x2);
output y;
input x1, x2;
table
// x1 x2 : y
0 0 : 0;
0 1 : 0;
1 0 : 0;
1 1 : 1;
endtable
endprimitive
2輸入多路複用器
輸入可以是0，1，x，是以考慮所有情況的2輸入多路複用器如下：
primitive mux_two(out, select, a, b);
output out;
input select, a, b;
// y = select ? a : b;
table
// select a b : out
0 0 0 : 0;
0 0 1 : 0;
0 0 x : 0;
0 1 0 : 1;
0 1 1 : 1;
0 1 x : 1;
1 0 0 : 0;
1 1 0 : 0;
1 x 0 : 0;
1 0 1 : 1;
1 1 1 : 1;
1 x 1 : 1;
x 0 0 : 0;
x 1 1 : 1;
endtable
endprimitive
使用助記符？簡化，？=0，1，x
primitive mux_two(out, select, a, b);
output out;
input select, a, b;
// y = select ? a : b;
table
// select a b : out
0 0 ? : 0;
0 1 ? : 1;
1 ? 0 : 0;
1 ? 1 : 1;
? 0 0 : 0;
? 1 1 : 1;
endtable
endprimitive
透明鎖存器（電平敏感）
其實就是帶使能的鎖存器
primitive latch_with_enable(q_out, enable, data);
output q_out;
input enable, data;
reg q_out;
// q_out = enable ? data : q_out;
// - 表示保持
table
// 時序邏輯table格式
// input1 input2 state : output/next_state
// enable data state : q_out/next_state
1 1 ? : 1;
1 0 ? : 0;
0 ? ? : -;
x 0 0 : -;
x 1 1 : -;
endtable
endprimitive
D觸發器（邊沿敏感）
primitive DFF(q_out, clk, data);
output q_out;
input clk, data;
reg q_out;
// q_out = posedge(clk) ? data : q_out;
// - 表示保持
table
// 時序邏輯table格式
// input1 input2 state : output/next_state
// clk data state : q_out/next_state
(01) 0 ? : 0;
(01) 1 ? : 1;
(0?) 1 1 : 1;
(?0) ? ? : -;
? (??) ? : -;
endtable
endprimitive