今天给大侠带来在FPAG技术交流群里平时讨论的问题答疑合集(九),以后还会多推出本系列,话不多说,上货。
交流问题(一)
Q:Verilog 有什么奇技淫巧?
A:在 Verilog 中,以下这些技巧或许可以被视为“奇技淫巧”,但需要注意的是,在实际应用中应遵循良好的代码规范和设计原则:
等等……
不过,虽然这些技巧在某些情况下能带来便利,但过度使用可能会导致代码可读性降低和维护困难,应谨慎使用。
交流问题(二)
Q:使用Verilog设计威廉希尔官方网站 模块时,为什么推荐使用register out的方式?
在进行design partition时,相比register in更推荐register out,请问为什么呢?如果前后两个模块时钟域不同,register in会有什么问题?
A:在使用 Verilog 设计威廉希尔官方网站 模块时,推荐使用 register out(寄存器输出)方式的原因主要有以下几点:
当使用 register in 且前后模块时钟域不同时,可能出现以下问题:
相比之下,register out 方式在处理不同时钟域的接口时,可以通过合适的同步机制(如双缓冲、握手信号等)来减少这些问题的发生,提高系统的稳定性和可靠性。
交流问题(三)
Q:Verilog reg有没有必要全部初始赋值?
Verilog reg开始时不赋初值的话,仿真波形是z,虽然出结果时不影响,有没有必要一开始的时候直接reg赋初值?在rtl文件里能不能使用initial赋初值,这样的rtl代码能否综合?
A:在 Verilog 中,是否有必要为所有的 reg 全部初始赋值,取决于具体的设计需求和情况。
为 reg 变量赋初值可以确保在仿真开始前它们具有已知的初始状态,这有助于编写更清晰和可靠的代码,避免出现不确定的 x 态,方便调试和验证设计的正确性。
然而,在实际综合的威廉希尔官方网站 中(特别是对于 ASIC),一般不存在“初值”的概念,只有“复位值”。对于 ASIC 而言,在声明 reg 时赋初值是没有意义的,因为数字威廉希尔官方网站 并没有某种机制让这个寄存器在一开始就确定为某个值。ASIC 通常是通过上电复位来实现赋初值的。
在 FPGA 设计中,虽然可以在声明 reg 变量时对其赋初值,或者通过复位来赋初值,但最好还是采用复位赋初值的方式。如果只靠声明时赋初值,而不用复位赋初值,当整个系统需要复位重启时,FPGA 只能通过重新上电来获取初值,这可能比较麻烦甚至在某些系统中不可实现。
另外,在 RTL 文件中不能使用 initial 语句来赋初值给 reg 变量,因为 initial 块是不可综合的,只能在仿真环境中使用,用于初始化寄存器、内存或执行仿真期间的其他任务。
但在 FPGA 设计中,可以使用默认赋值或者使用有条件的赋值语句来为 reg 变量赋初值,例如:
这些方式都是可综合的,并且能够确保 reg 变量在硬件中具有明确的初始状态。
至于是否需要为所有的 reg 编写复位逻辑(即全部赋初值),可以根据具体的应用场景需求和可用资源来决定。如果资源和时序允许,全部复位可以使威廉希尔官方网站 复位后的状态完全可知,避免威廉希尔官方网站 刚上电时出现 x 态。但如果控制流需要复位,而数据流不会受到上电带来的随机值(x 态)影响,并且保留 x 态的传播有助于在波形上更快地发现错误以加快调试进程,同时没有复位逻辑的寄存单元还可以减少复位信号的扇出,对功耗、面积和布线都有好处,那么也可以选择不为某些数据流的 reg 赋初值。
总之,需要在代码的可读性、可维护性、资源利用和设计需求之间进行权衡,以确定是否为所有 reg 赋初值以及采用何种方式赋初值。
交流问题(四)
Q:硬件乘法器的意义何在?乘法直接乘不就可以了吗。我verilog里编写a*b即可,为什么要移位相加去乘?
A:硬件乘法器具有重要意义,主要体现在以下几个方面:
虽然在 Verilog 中直接编写 a * b 对于小规模和对速度要求不高的情况可能足够,但在高性能、大规模的数字系统中,硬件乘法器的优势就显得尤为重要。
今天先整理四个问题答疑,后续还会持续推出本系列。
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