不经意间看到几年前自己写的 FGPA 设计,代码风格勉强说的过去,但是逻辑设计方面的安全隐患比比皆是。许多初学者编写 Verilog 代码,基本都是按照 C 语言的思维和风格去设计,造成了很多不规范的共性问题。
本节主要总结一些不规范且危险的 Verilog 设计。主要针对可综合的数字设计,testbench 是仿真程序,一般情况下要求不是很严格。
代码规范要讲述的内容与编码风格是不一样的。编码风格只是建议,设计者可以不按照本教程编码风格的建议,随心所欲的畅写代码。只要逻辑正确,电路安全,哪怕写成柳絮满天飞的风格,编译器能正常编译正常仿真即可。设计者可以高傲的说,写自己的代码,让别人猜去吧!
代码规范是在一定程度上必须要遵从的规则,否则可能会对数字电路逻辑的正确性造成一定影响。除非针对某种特殊的设计,或个人轻车熟路、把握十足,可以稍微的越界 Verilog 代码规范,否则在设计中还是建议多注意这些规范。尤其初学者特别容易触犯此类问题。
变量声明时不要对变量进行赋初值操作。如果变量声明时设置初始值,仿真时变量会有期望的初值,但综合后电路的初始值是不确定的。如果信号初值会影响逻辑功能,则仿真过程可能会因验证不充分而错过查找出逻辑错误的机会。例如下面描述是不建议的:
reg [31:0] wdata = 32'b0 ;
赋初值操作应该在复位状态下完成,也建议寄存器变量都使用复位端,以保证系统上电或紊乱时,可以通过复位操作让系统恢复初始状态。
建议设计时,时钟采用正边沿逻辑,复位采用负边沿逻辑。复位设计详见《5.1 复位简介》。
复位时语句块中所有的信号都应该赋予初值,不要漏掉相关信号。
always @(posedge clk or negedge rstn) begin
if (!rstn) begin
cnt <= 'b0 ; //漏掉 cout 赋初值,很危险
end
else if (cnt == 10) begin
cnt <= 4'b0 ;
cout <= 1'b1 ;
end
else begin
cnt <= cnt + 1'b1 ;
cout <= 1'b0 ;
end
end
不到万不得已不要在 2 个 always 块中分别使用同一时钟的上升沿和下降沿逻辑,否则会引入相对复杂的时钟质量和时序约束的问题。
//建议尽量避免 2 个 always 块 2 个时钟边沿的逻辑
always @(posedge clk) begin
a <= b ;
end
always @(negedge clk) begin
c <= d ;
end
禁止在一个 always 块中同时将时钟的双边沿作为触发条件,编译、仿真可能会按照设计人员的思想进行,但此类电路往往不可综合,或综合后电路功能不会符合预期。
//禁止一个 always 块中使用双边沿逻辑
always @(posedge clk or negedge clk) begin
a <= b ;
end
禁止在 2 个 always 块中为同一个变量赋值,这是很多初学者容易犯的错误。
//此设计是错误的
always @(posedge clk) begin
a <= b ;
end
always @(negedge clk) begin
a <= d ;
end
一个 always 块中不要存在多个并行或不相关的条件语句,使用多个 always 分别描述。
当一个 always 语句中存在多个并行或不相关的条件语句时,仿真的执行结果或综合的实际电路中,不相关的条件语句都是并行执行的。但是仿真过程可能是顺序执行的,如果有延迟信息可能会导致不可以预知的错误结果。且该写法可读性较差,功能结构划分不明显。
//不推荐
always @(posedge clk) begin
if (a == b)
data_t1 <= data1 ;
if (a == b && c == d)
data_t2 <= data2 ;
else
data_t2 <= 'b0 ;
end
//推荐分开写
always @(posedge clk) begin
if (a == b)
data_t1 <= data1 ;
end
always @(posedge clk) begin
if (a == b && c == d)
data_t2 <= data2 ;
else
data_t2 <= 'b0
end
设计中尽量使用同步设计。
必须要使用异步逻辑时,一定要对不同时钟域之间的信号进行同步处理,不能直接使用相关信号,否则会产生亚稳态电路。同步处理具体实现请参考《4.1 同步与异步》及其后面相关章节。
尽量不要直接将时钟信号与普通变量信号做逻辑操作,或对时钟信号进行电平信号的检测判断。例如下列描述都是不建议的。
assign clk_gate = clk & clken ;
assign dout = (clk == 1'b1) ? din : 0 ;
always @(posedge clk) begin
if (clk = 1'b1)
data_t1 <= data1 ;
end
不同条件下对时钟进行选择时,不能直接使用选择逻辑,否则会出现毛刺现象。详见《5.4 时钟切换》。
一般情况下信号变量不要直接使用乘法 *、除法 /、求余数 % 等操作。这些操作符被综合后,结构和时序往往不易控制。应该使用相关优化后的 ip 模块或工艺库中的集成模块。但是 parameter 类型的常量就可以使用此类操作符,因为在编译之初编译器就会计算出常量运算的结果,不会消耗多余的硬件资源。
组合逻辑的条件语句中条件补充完整,组合逻辑的 always 语句中敏感信号要罗列完全,以避免不期望的 Latch 产生。详见《Verilog 教程》章节《6.5 Verilog 避免 Latch》。
逻辑设计时要考虑代码能不能综合成实际电路,会综合成什么样的电路。详见《9.2 可综合性设计》。
例化时,连接输入端的信号可以是 reg 型或 wire 型变量,连接输出端的信号一定是 wire 型变量。但是端口信号声明时,输入信号必须是 wire 型变量,输出信号可以是 reg 型或 wire 型变量。
多个模块例化时,模块名字在前,例化名字在后,且例化名字不能相同。
如何在buildr项目中使用Ruby?我在很多不同的项目中使用过Ruby、JRuby、Java和Clojure。我目前正在使用我的标准Ruby开发一个模拟应用程序,我想尝试使用Clojure后端(我确实喜欢功能代码)以及JRubygui和测试套件。我还可以看到在未来的不同项目中使用Scala作为后端。我想我要为我的项目尝试一下buildr(http://buildr.apache.org/),但我注意到buildr似乎没有设置为在项目中使用JRuby代码本身!这看起来有点傻,因为该工具旨在统一通用的JVM语言并且是在ruby中构建的。除了将输出的jar包含在一个独特的、仅限ruby
在rails源中:https://github.com/rails/rails/blob/master/activesupport/lib/active_support/lazy_load_hooks.rb可以看到以下内容@load_hooks=Hash.new{|h,k|h[k]=[]}在IRB中,它只是初始化一个空哈希。和做有什么区别@load_hooks=Hash.new 最佳答案 查看rubydocumentationforHashnew→new_hashclicktotogglesourcenew(obj)→new_has
我的主要目标是能够完全理解我正在使用的库/gem。我尝试在Github上从头到尾阅读源代码,但这真的很难。我认为更有趣、更温和的踏脚石就是在使用时阅读每个库/gem方法的源代码。例如,我想知道RubyonRails中的redirect_to方法是如何工作的:如何查找redirect_to方法的源代码?我知道在pry中我可以执行类似show-methodmethod的操作,但我如何才能对Rails框架中的方法执行此操作?您对我如何更好地理解Gem及其API有什么建议吗?仅仅阅读源代码似乎真的很难,尤其是对于框架。谢谢! 最佳答案 Ru
我的假设是moduleAmoduleBendend和moduleA::Bend是一样的。我能够从thisblog找到解决方案,thisSOthread和andthisSOthread.为什么以及什么时候应该更喜欢紧凑语法A::B而不是另一个,因为它显然有一个缺点?我有一种直觉,它可能与性能有关,因为在更多命名空间中查找常量需要更多计算。但是我无法通过对普通类进行基准测试来验证这一点。 最佳答案 这两种写作方法经常被混淆。首先要说的是,据我所知,没有可衡量的性能差异。(在下面的书面示例中不断查找)最明显的区别,可能也是最著名的,是你的
几个月前,我读了一篇关于rubygem的博客文章,它可以通过阅读代码本身来确定编程语言。对于我的生活,我不记得博客或gem的名称。谷歌搜索“ruby编程语言猜测”及其变体也无济于事。有人碰巧知道相关gem的名称吗? 最佳答案 是这个吗:http://github.com/chrislo/sourceclassifier/tree/master 关于ruby-寻找通过阅读代码确定编程语言的rubygem?,我们在StackOverflow上找到一个类似的问题:
我目前正在使用以下方法获取页面的源代码:Net::HTTP.get(URI.parse(page.url))我还想获取HTTP状态,而无需发出第二个请求。有没有办法用另一种方法做到这一点?我一直在查看文档,但似乎找不到我要找的东西。 最佳答案 在我看来,除非您需要一些真正的低级访问或控制,否则最好使用Ruby的内置Open::URI模块:require'open-uri'io=open('http://www.example.org/')#=>#body=io.read[0,50]#=>"["200","OK"]io.base_ur
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打印1:defsum(i)i=i+[2]end$x=[1]sum($x)print$x打印12:defsum(i)i.push(2)end$x=[1]sum($x)print$x后者是修改全局变量$x。为什么它在第二个例子中被修改而不是在第一个例子中?类Array的任何方法(不仅是push)都会发生这种情况吗? 最佳答案 变量范围在这里无关紧要。在第一段代码中,您仅使用赋值运算符=为变量i赋值,而在第二段代码中,您正在修改$x(也称为i)使用破坏性方法push。赋值从不修改任何对象。它只是提供一个名称来引用一个对象。方法要么是破坏性