轉(zhuǎn)自：21IC XILINX FPGA 論壇 作者：金猴


一：基本
Verilog中的變量有線網(wǎng)類型和寄存器類型。線網(wǎng)型變量綜合成wire，而寄存器可能綜合成WIRE，鎖存器和觸發(fā)器。

二：verilog語句結(jié)構(gòu)到門級的映射
1、連續(xù)性賦值：assign
連續(xù)性賦值語句邏輯結(jié)構(gòu)上就是將等式右邊的驅(qū)動左邊的結(jié)點(diǎn)。因些連續(xù)性賦值的目標(biāo)結(jié)點(diǎn)總是綜合成由組合邏輯驅(qū)動的結(jié)點(diǎn)。Assign語句中的延時綜合時都將忽視。

2、過程性賦值：
過程性賦值只出現(xiàn)在always語句中。

阻塞賦值和非阻塞賦值就該賦值本身是沒有區(qū)別的，只是對后面的語句有不同的影響。

建議設(shè)計組合邏輯電路時用阻塞賦值，設(shè)計時序電路時用非阻塞賦值。

過程性賦值的賦值對象有可能綜合成wire,latch,和flip-flop，取決于具體狀況。如，時鐘控制下的非阻塞賦值綜合成flip-flop。

過程性賦值語句中的任何延時在綜合時都將忽略。

建議同一個變量單一地使用阻塞或者非阻塞賦值。

3、邏輯操作符：
邏輯操作符對應(yīng)于硬件中已有的邏輯門

4、算術(shù)操作符：
Verilog中將reg視為無符號數(shù)，而integer視為有符號數(shù)。因此，進(jìn)行有符號操作時使用integer,使用無符號操作時使用reg。

5、進(jìn)位：
通常會將進(jìn)行運(yùn)算操作的結(jié)果比原操作數(shù)擴(kuò)展一位，用來存放進(jìn)位或者借位。如：
Wire [3:0] A,B;
Wire [4:0] C;
Assign C=A+B;
C的最高位用來存放進(jìn)位。

6、關(guān)系運(yùn)算符：
關(guān)系運(yùn)算符：<,>,<=,>=
和算術(shù)操作符一樣，可以進(jìn)行有符號和無符號運(yùn)算，取決于數(shù)據(jù)類型是reg ，net還是integer。

7、相等運(yùn)算符：==，！=
注意：===和！==是不可綜合的。
可以進(jìn)行有符號或無符號操作，取決于數(shù)據(jù)類型

8、移位運(yùn)算符：
左移，右移，右邊操作數(shù)可以是常數(shù)或者是變量，二者綜合出來的結(jié)果不同。

9、部分選擇：
部分選擇索引必須是常量。

10、BIT選擇：
BIT選擇中的索引可以用變量，這樣將綜合成多路（復(fù)用）器。
11、敏感表：
Always過程中，所有被讀取的數(shù)據(jù)，即等號右邊的變量都要應(yīng)放在敏感表中，不然，綜合時不能正確地映射到所用的門。

12、IF：
如果變量沒有在IF語句的每個分支中進(jìn)行賦值，將會產(chǎn)生latch。如果IF語句中產(chǎn)生了latch，則IF的條件中最好不要用到算術(shù)操作。Case語句類似。Case的條款可以是變量。

如果一個變量在同一個IF條件分支中先贖值然后讀取，則不會產(chǎn)生latch。如果先讀取，后贖值，則會產(chǎn)生latch。

13、循環(huán)：
只有for-loop語句是可以綜合的。

14、設(shè)計時序電路時，建議變量在always語句中賦值，而在該always語句外使用，使綜合時能準(zhǔn)確地匹配。建議不要使用局部變量。

15、不能在多個always塊中對同一個變量贖值

16、函數(shù)
函數(shù)代表一個組合邏輯，所有內(nèi)部定義的變量都是臨時的，這些變量綜合后為wire。

17、任務(wù)：
任務(wù)可能是組合邏輯或者時序邏輯，取決于何種情況下調(diào)用任務(wù)。

18、Z：
Z會綜合成一個三態(tài)門，必須在條件語句中賦值

19、參數(shù)化設(shè)計：
優(yōu)點(diǎn)：參數(shù)可重載，不需要多次定義模塊

四：模塊優(yōu)化
1、資源共享：
當(dāng)進(jìn)程涉及到共用ALU時，要考慮資源分配問題。可以共享的操作符主要有：關(guān)系操作符、加減乘除操作符。通常乘和加不共用ALU，乘除通常在其內(nèi)部共用。

2、共用表達(dá)式：
如：C=A+B;
D=G+(A+B);
兩者雖然有共用的Ａ＋Ｂ，但是有些綜合工具不能識別．可以將第二句改為：D=G+C；這樣只需兩個加法器．

3、轉(zhuǎn)移代碼：
如循環(huán)語句中沒有發(fā)生變化的語句移出循環(huán)．

4、避免latch：
兩種方法：1、在每一個IF分支中對變量賦值。2、在每一個IF語句中都對變量賦初值。

5：模塊：
綜合生成的存儲器如ROM或RAM不是一種好方法。最好用庫自帶的存儲器模塊。

五、驗證：
１、敏感表：
在always語句中，如果敏感表不含時鐘，最好將所有的被讀取的信號都放在敏感表中。

２、異步復(fù)位：
建議不要在異步時對變量讀取，即異步復(fù)位時，對信號贖以常數(shù)值。