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關於verilog中綜合的過程,可綜合與不可綜合的理解

前言:

1):數位電路設計過程:

        一:行為級:分析電路功能、效能以及其他相容性問題,只驗證設計功能,不考慮設計的任何時序資訊;

        二:RTL級:暫存器級,只能使用可綜合語句結構進行描述

        三:RTL級綜合:把RTL級描述轉換為門級電路網表

可綜合含義:把語言描述變成電路網表,綜合軟體採用器件庫提供的標準單元將RTL級描述轉換成門級網表

綜合過程:

        一:綜合軟體讀取RTL級程式碼(可綜合的程式碼),將其轉換成門級網表,確保門級的網表的輸入輸出關係與RTL程式碼描述的輸入輸出關係保持一致。

       二:對門級網表進行優化(區域性優化)

       三:採用器件庫內標準的原件或者FPGA內部的邏輯單元實現優化後的門級網表;

關於verilog可綜合與不可綜合,CSDN的部落格大都借鑑了博主initialwei的關於可綜合與不可綜合的理解。

部落格連結:http://www.eefocus.com/initial_wei/blog/12-10/287444_c623b.html

綜合前的模擬成為前模擬;綜合後的放模擬成為後模擬。

1)所有綜合工具都支援的結構:always,assign,begin,end,case,wire,tri,aupply0,supply1,reg,integer,default,for,function,and,nand,or,nor,xor,xnor,buf,not,bufif0,bufif1,notif0,notif1,if,inout,input,instantitation,module,negedge,posedge,operators,output,parameter。

(2)所有綜合工具都不支援的結構:time,defparam,$finish,fork,join,initial,delays,UDP,wait。

(3)有些工具支援有些工具不支援的結構:casex,casez,wand,triand,wor,trior,real,disable,forever,arrays,memories,repeat,task,while。

 建立可綜合模型的原則

    要保證Verilog HDL賦值語句的可綜合性,在建模時應注意以下要點:

    (1)不使用initial。

    (2)不使用#10。

    (3)不使用迴圈次數不確定的迴圈語句,如forever、while等。

    (4)不使用使用者自定義原語(UDP元件)。

    (5)儘量使用同步方式設計電路。

    (6)除非是關鍵路徑的設計,一般不採用呼叫門級元件來描述設計的方法,建議採用行為語句來完成設計。

    (7)用always過程塊描述組合邏輯,應在敏感訊號列表中列出所有的輸入訊號。

    (8)所有的內部暫存器都應該能夠被複位,在使用FPGA實現設計時,應儘量使用器件的全域性復位端作為系統總的復位。

  (9)對時序邏輯描述和建模,應儘量使用非阻塞賦值方式。對組合邏輯描述和建模,既可以用阻塞賦值,也可以用非阻塞賦值。但在同一個過程塊中,最好不要同時用阻塞賦值和非阻塞賦值。

    (10)不能在一個以上的always過程塊中對同一個變數賦值。而對同一個賦值物件不能既使用阻塞式賦值,又使用非阻塞式賦值。

    (11)如果不打算把變數推導成鎖存器,那麼必須在if語句或case語句的所有條件分支中都對變數明確地賦值。

    (12)避免混合使用上升沿和下降沿觸發的觸發器。

    (13)同一個變數的賦值不能受多個時鐘控制,也不能受兩種不同的時鐘條件(或者不同的時鐘沿)控制。

    (14)避免在case語句的分支項中使用x值或z值。

 不能綜合的語句:

 1、initial                   

    只能在test bench中使用,不能綜合。(我用ISE9.1綜合時,有的簡單的initial也可以綜合,不知道為什麼)

 2、events                  

    event在同步test bench時更有用,不能綜合。

 3、real                       

    不支援real資料型別的綜合。

 4、time                          

    不支援time資料型別的綜合。

 5、force 和release      

    不支援force和release的綜合。

 6、assign 和deassign     

    不支援對reg 資料型別的assign或deassign進行綜合,支援對wire資料型別的assign或deassign進行綜合。

 7、fork join          

不可綜合,可以使用非塊語句達到同樣的效果。

 8、primitives                

    支援門級原語的綜合,不支援非門級原語的綜合。

 9、table                    

    不支援UDP 和table的綜合。

10、敏感列表裡同時帶有posedge和negedge

   如:always @(posedge clk or negedge clk) begin...end

   這個always塊不可綜合。

11、同一個reg變數被多個always塊驅動

12、延時

   以#開頭的延時不可綜合成硬體電路延時,綜合工具會忽略所有延時程式碼,但不會報錯。

   如:a=#10 b;

   這裡的#10是用於模擬時的延時,在綜合的時候綜合工具會忽略它。也就是說,在綜合的時候上式等同於a=b;

 13、與X、Z的比較

  可能會有人喜歡在條件表示式中把資料和X(或Z)進行比較,殊不知這是不可綜合的,綜合工具同樣會忽略。所以要確保訊號只有兩個狀態:0或1。