Verilog HDL非预测问题分析

总是在不停的前进，总是在不停的徘徊，总是在不停的寻找，总是在不停的修复……只有不停的探索，才有可能突破极限，毕竟：Perfect has no limitation！

问题1：

去年遇到过一个蛋疼的问题，也许是因为基础不扎实，当让也不排除粗心的可能性，在移位的时候差点想崩溃……

mY <= Y<<9 + Y<<6 + Y<<4 + Y<<2;

如上以为代码所示：当时调试摄像头，将YUV色度空间转换到RGB，途中将乘除法巧妙转换位了移位算法，但是实际调试中百思不得其解。。。最后被人一板砖，原来是优先级的问题，废话不多说，直接改下下面就OK：

mY <= (Y<<9)+(Y<<6)+(Y<<4)+(Y<<2);

问题2：

（1）ACK <= ACK1 | ACK2 | ACK3;

（2）ACK <= (~ACK1 & ~ACK2 & ~ACK3);

（3）ACK <= ((ACK1 == 1'b0) && (ACK2 == 1'b0) && (ACK3 == 1'b0)) ? 1'b1 : 1'b0;

如上三种ACK的表达式，描述的电路为了达到ACK1，ACK2，ACK3同时为0的时候，输出1，然而（1）可行，（2）不可行，（3）竟然也不可行。。。

参照问题1，很好解释（2）不行，可是（3）为什么不行，死也无法给自己一个交代。。。。。。

问题3：

阻塞赋值和非阻塞赋值，很多人都茫茫然的。。。

看过有些人的代码，相当然的这样描述电路，说是综合之后都一样，无所谓：

always@(posedge clk or negedge)
begin if(!rst_n)
        dout = 0; else dout = dout + 1'b1;
end

当然实际RTL图看起来的确没啥问题。。。

然则，勿以恶小而为之，当"<="和"="出现在同一个模块中时，一山不容二虎，意想不到的问题发生了，请看下面一段代码：

reg    i2c_transfer_en; //send i2c data    before, make sure that sdat is steady always@(posedge clk or negedge rst_n) begin if(!rst_n)
        begin
        clk_cnt <= 0;
        i2c_transfer_en <= 0;
        end else if(delay_done)
        begin if(clk_cnt < (CLK_FREQ/I2C_FREQ) - 1'b1)
            clk_cnt <= clk_cnt + 1'd1; else clk_cnt <= 0;
        i2c_transfer_en = (clk_cnt == 16'd0) ? 1'b1 : 1'b0;
        end else begin
        clk_cnt <= 0;
        i2c_transfer_en <= 0;
    end
end

有问题吗？。。。好像没问题，那就没问题吧。。。。继续写下面一段，状态转移，行云流水滔滔不绝，唰~~~

    //Write I2C: {ID_Address, REG_Address, W_REG_Data} I2C_WR_START:
        begin if(i2c_transfer_en)    next_state = I2C_WR_IDADDR; else next_state = I2C_WR_START;
        end

准备完毕。习惯性用modelsim前仿，通不过modelsim的面试，死也不会用Quartus II综合。仿真图如下，一切尽在不言中……

然则：

出现了一个状态1跳转到状态，以及状态2跳转到状态2，这未免太神奇了，无限倍的方法1-1或者2-2之间的状态，也没有出现异常的心情，干干净净的1或2，百思不得其解吗，想撞墙，崩溃了一个下午……

手贱打开Quartus II编译一下，惊奇的发现了傻瓜式的错误如下：

Warning (10268): Verilog HDL information at i2c_timing_ctrl.v(75): always construct contains both blocking and non-blocking assignments

回归到代码中，我竟然：

        i2c_transfer_en = (clk_cnt == 16'd0) ? 1'b1 : 1'b0;

所谓一山不容二虎，而我却……这个看起没问题的问题，在状态上的后续操作造成了不可磨灭的bug。。。。

        i2c_transfer_en <= (clk_cnt == 16'd0) ? 1'b1 : 1'b0;

不知道是自己敲太快了还是怎么，反正就是手贱了。。。重新修改i2c_transfer_en电路，如上所示。。。再次modelsim编译，干得漂亮。。。。

有些FPGA初学者，甚至从来不看Quartus II Waiming，认为警告不是错误，一撸而过。。。。而太多的时候，警告其实也是错误。。。比如：“警告处分”。。。。

Verilog HDL代码规范，风格，太重要，太重要。。。组合、时序、同步、异步。。。好的代码，可以避免时序违规，可以达到速度和面积的性价比，甚至可以省略时序约束。。。。

十年磨一剑，跌跌撞撞4年了，还是觉得自己是个菜鸟。。。。。