在数字设计和计算机工程领域，Verilog是一种广泛使用的硬件描述语言（Hardware Description Language, HDL）。工程师和设计师使用Verilog来描述复杂的电子系统，如集成电路和印刷电路板。今天，我们将探讨Verilog中的两个重要任务：$display和$write，以及如何在Verilog中进行格式化输出。

我们要了解$display和$write任务是什么。它们都是Verilog的系统任务，用于在模拟过程中向模拟环境输出信息。这些信息可以是变量的值、文本消息或者它们的组合，帮助工程师监控和调试设计的行为。

$display任务非常直观易用。例如，假设我们有两个变量a和b，我们可以这样使用$display任务：

```verilog

module display_example;

  reg a = 10;

  reg b = 20;

  initial begin

    $display("a = %d, b = %d", a, b);

  end

endmodule

```

在这个例子中，$display会显示"a = 10, b = 20"。$display可以接受任意数量的参数，并将它们按照指定的格式输出到模拟环境的输出窗口。

与$display相比，$write任务更为简洁。当使用$write时，默认情况下不会自动添加换行符。因此如果你连续调用$write多次，所有的输出会在同一行上。这在需要紧凑输出的情况下非常有用。例如：

```verilog

module write_example;

  reg a = 10;

  reg b = 20;

  initial begin

    $write("a = %d, ", a);

    $write("b = %d", b);

  end

endmodule

```

在这个例子中，$write会输出"a = 10, b = 20"，所有的内容都在一行上。

当我们讨论格式输出时，Verilog提供了一系列的格式化指令来帮助工程师更好地控制输出的格式。这些格式化指令包括但不限于%c（字符）、%d（十进制整数）、%b（二进制整数）等。

例如，假设我们有一个4位的二进制数bin_num，我们可以使用%b格式化指令将其以二进制形式输出：

```verilog

module format_example;

  reg [3:0] bin_num = 4'b1010;

  initial begin

    $display("Binary number: %b", bin_num);

  end

endmodule

```

在这个例子中，$display会输出"Binary number: 1010"，其中1010是bin_num的二进制表示。

我们还可以使用%t格式化指令来显示模拟时间。这在进行长时间运行的模拟时非常有用，因为它可以帮助我们了解模拟过程中不同时间点的状态。

总的来说，$display和$write是Verilog中两个非常实用的系统任务，它们使得工程师能够方便地监控和调试设计。通过结合格式化指令，我们可以更加灵活地控制输出的格式，从而提高设计的可读性和可维护性。在数字设计和计算机工程的世界里，掌握这些工具将使你如鱼得水，游刃有余。