樱木花道长

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verilog之可综合与不可综合

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    可综合的意思是说所编写的代码可以对应成具体的电路,不可综合就是所写代码没有对应的电路结构,例如行为级语法就是一种不可综合的代码,通常用于写仿真测试文件。

建立可综合模型时,需注意以下几点:

  1. 不使用initial

  2. 不使用#10之类的延时语句

  3. 不使用循环次数不确定的循环语句,如forever,while等

  4. 不使用用户自定义原语(UDP元件)

  5. 尽量使用同步方式设计电路

  6. 用always块来描述组合逻辑时,应列出所有输入信号作为敏感信号列表,即always@(*)

  7. 所有的内部寄存器都应该能够被复位,在使用FPGA实现设计时,尽量使用器件的全局复位端作为系统的总复位

  8. 对时序逻辑描述和建模,尽量使用非阻塞赋值的方式,对组合逻辑描述和建模,虽然阻塞和非阻塞赋值的方式都可以,但在同一过程快中最好不要同时使用阻塞赋值和非阻塞赋值。我个人比较推荐用阻塞赋值的方式描述组合逻辑

  9. 不能在多个always块中对同一个变量进行赋值。对同一个对象不能既使用非阻塞赋值,又使用阻塞赋值

  10. 如果不打算让变量生成锁存器,那么必须在使用if语句或case语句时补全所有条件


不可综合语句:

  1. initial 初始化语句,只能在testbench中使用,不可综合

  2. event   event在同步testbench时更有用,不能综合

  3. real   不支持real数据类型的综合

  4. time  不支持time数据类型的综合

  5. assign 和 deassign 不支持对reg数据类型赋值的综合,但支持wire 类型赋值的综合

  6. 以#开头的延时语句不能被综合


    verilog是一种硬件描述语言,我们在写verilog 代码时,首先要有所要写的module在硬件上如何实现的概念,而不是去想编译器如何解释这个module。比如在决定是否使用 reg 定义时,要问问自己物理上是不是真正存在这个 register, 如果是,它的clock 是什么? D 端是什么?Q 端是什么?有没有清零和置位?同步还是异步?再比如上面讨论的三态输出问题,首先想到的应该是在 register 的输出后面加一个三态门,而不是如何才能让编译器知道要赋值给一个信号为三态。同样,Verilog 中没有编译的概念,而只有综合的概念,我们只有综合工具,而没有所谓的编译器。

    当然,并不是说不可综合的代码就不重要了,在IC设计中,有70%的时间都是用来做验证,所以说仿真验证的工作对于FPGA的设计同样重要。