這里來記錄一下相似代碼之間的不同差異，比如同步復(fù)位與異步復(fù)位觸發(fā)器的對(duì)比，上升沿復(fù)位和下降沿復(fù)位的對(duì)比等等。這里主要使用ISE的綜合引擎。直接附上代碼和綜合后電路圖，有些會(huì)有部分講解。

一、異步復(fù)位與同步復(fù)位

我在復(fù)位電路里面講解了同步復(fù)位和異步復(fù)位的區(qū)別，這里就不詳細(xì)介紹了，鏈接如下：http://www.cnblogs.com/IClearner/p/6683100.html

（1）異步復(fù)位

異步復(fù)位的代碼如下所示：

module DFF1(
  input clk,
  input rst_n,
  input d,
  output reg q
);

always@(posedge clk or negedge rst_n)
  if(!rst_n)
    q <= 0; //異步清 0，低電平有效
  else
    q <= d;

endmodule

綜合得到的電路圖如下所示：

可以看到使用了一個(gè)反相器單元和一個(gè)觸發(fā)器單元；從代碼中我們可以推斷出，這是一個(gè)高電平有效的、異步復(fù)位觸發(fā)器。

（2）同步復(fù)位

同步復(fù)位觸發(fā)器代碼如下所示，注意黑體部分

module DFF2(
  input clk,
  input rst_n,
  input d,
  output reg q
);

always@(posedge clk )//注意這里有所不同
  if(!rst_n)
    q <= 0; //同步清 0，低電平有效
  else
    q <= d;

endmodule

綜合得到的電路如下所示：

我們可以看到，也是由一個(gè)反向器單元和一個(gè)觸發(fā)器單元構(gòu)成，注意，這里的觸發(fā)器跟上面的觸發(fā)器顯然不是同一個(gè)類型的觸發(fā)器，管腳名稱改變了；結(jié)合代碼我們可以知道，這個(gè)觸發(fā)器是高電平觸發(fā)、同步復(fù)位的觸發(fā)器（由于是輸入信號(hào)是低電平有效，所以加了個(gè)反相器）。

二、不同電平之間的復(fù)位差異

（1）高電平觸發(fā)的異步復(fù)位VS低電平觸發(fā)的異步復(fù)位

①高電平觸發(fā)的異步復(fù)位（異步置位）

綜合得到的電路如下所示：

根據(jù)代碼，容易推斷得出這是一個(gè)高電平觸發(fā)、異步復(fù)位的觸發(fā)器（或者叫異步置位），這也與前面的內(nèi)容相符合（高電平觸發(fā)復(fù)位，所以不用加反相器）。

②低電平觸發(fā)的異步復(fù)位

代碼和電路跟 一（1）的代碼和電路相同，這里不進(jìn)行重述。

（2）高電平觸發(fā)的同步復(fù)位VS低電平觸發(fā)的同步復(fù)位

①高電平觸發(fā)的同步復(fù)位

代碼如下所示：

 1 module DFF4(
 2   input clk,
 3   input rst_r,
 4   input d,
 5   output reg q
 6 );
 7 
 8 always@(posedge clk )
 9   if(rst_r)
10     q <= 0; 
11   else
12     q <= d;
13 
14 endmodule

綜合得到的電路如下所示:

可以知道，這是一個(gè)高電平有效、同步復(fù)位的觸發(fā)器單元。

②低電平觸發(fā)的同步復(fù)位

代碼和電路同一（2）,這里不進(jìn)行重述

三、阻塞賦值和非阻塞賦值

（1）阻塞賦值綜合的觸發(fā)器

代碼如下所示，這里為了使用高電平觸發(fā)的觸發(fā)器單元，寫出高電平復(fù)位：

 1 module DFF_chain(
 2   input clk,
 3   input rst_r,
 4   input d,
 5   output reg q
 6 );
 7 reg reg_m ;
 8 always @(posedge clk )//high level reset,synchronization
 9   if(rst_r)begin
10         reg_m = 0;//block
11        q = 0; 
12   end   else begin
13         reg_m = d;
14         q = reg_m ;
15   end
16 endmodule

綜合得到的電路如下所示：

可以看到，綜合得到只有一個(gè)觸發(fā)器，中間的觸發(fā)器變量reg_m被優(yōu)化掉了，只剩下q這個(gè)觸發(fā)器。

（2）換個(gè)順序的非阻塞賦值的觸發(fā)器

把后面的這兩個(gè)語(yǔ)句對(duì)調(diào)一下，同時(shí)把中間的變量改個(gè)名字，改成reg_block（這里改名字只是為了區(qū)分后面的非阻塞賦值的情況）

即要綜合的代碼如下所示：

 1 module DFF_chain(
 2   input clk,
 3   input rst_r,
 4   input d,
 5   output reg q
 6 );
 7 reg reg_block ;
 8 always @(posedge clk )//high level reset,synchronization
 9   if(rst_r)begin//block
10         reg_block = 0;
11        q = 0; 
12   end   else begin //here has changed
13         q = reg_block ;
14         reg_block = d;        
15   end
16 endmodule

綜合得到的電路如下所示：

可以看到，調(diào)換順序之后，得到了我們我們想要的觸發(fā)器鏈。

結(jié)論：描述時(shí)序邏輯使用阻塞賦值可能得到正確的結(jié)果，也可以得到不正確的結(jié)果，因此時(shí)序邏輯不建議使用阻塞賦值。

（3）非阻塞賦值綜合的觸發(fā)器

代碼如下所示：

 1 module DFF_chain(
 2   input clk,
 3   input rst_r,
 4   input d,
 5   output reg q
 6 );
 7 reg reg_m ;
 8 always @(posedge clk )//high level reset,synchronization
 9   if(rst_r)begin
10         reg_m <= 0;//non block 
11        q <= 0; 
12   end   else begin
13         reg_m <= d;
14         q <= reg_m ;
15   end
16 endmodule

綜合得到的電路如下所示：

從電路圖中可以看到，綜合得到了兩個(gè)觸發(fā)器，中間的觸發(fā)器reg_m被保留下來了，達(dá)到了我們預(yù)想中的觸發(fā)器鏈。

（4）換個(gè)順序后的非阻塞賦值

跟前面的阻塞賦值一樣，我們換一下順序，代碼如下所示：

 1 module DFF_chain(
 2   input clk,
 3   input rst_r,
 4   input d,
 5   output reg q
 6 );
 7 reg reg_nonblock ;
 8 always @(posedge clk )//high level reset,synchronization
 9   if(rst_r)begin//non block
10         reg_nonblock <= 0;
11        q <= 0; 
12   end   else begin
13         q <= reg_nonblock ;
14         reg_nonblock <= d;        
15   end
16 endmodule

綜合得到的電路如下所示：

從電路中可以看到，即使調(diào)換了順序，電路還是我們需要的觸發(fā)器鏈。

結(jié)論：描述時(shí)序邏輯，使用非阻塞賦值可以得到正確的結(jié)果，因此時(shí)序邏輯推薦使用非阻塞賦值。

（5）描述組合邏輯電路時(shí)的阻塞賦值和非阻塞賦值

阻塞賦值描述組合邏輯（加法器），代碼如下所示：

 1 module Adder(
 2   input a,
 3   input b,
 4   input c,
 5   output reg q
 6 );
 7 reg sum_block ;
 8 always @(* )
 9    begin
10         sum_block = a + b  ;
11         q = sum_block + c;        
12    end
13 endmodule

綜合得到電路如下所示：

綜合得到的電路是一個(gè)加法器。

我們改成非阻塞賦值看看，代碼如下所示：

 1 module Adder(
 2   input a,
 3   input b,
 4   input c,
 5   output reg q
 6 );
 7 reg sum_block ;
 8 always @(* )
 9    begin
10         sum_block <= a + b  ;
11         q <= sum_block + c;        
12    end
13 endmodule

綜合得到的電路：

綜合得到的電路也是一個(gè)加法器。

因此可以冒險(xiǎn)地得到一個(gè)結(jié)論，無論是阻塞賦值還是非阻塞賦值，都可以描述組合邏輯，但是一般情況下，我們推薦使用阻塞賦值，一方面是對(duì)仿真有用，另一方面是區(qū)別于描述時(shí)序邏輯的非阻塞賦值。

最后我嘗試著在同一個(gè)塊中使用阻塞賦值和非阻塞賦值，ISE的綜合器報(bào)錯(cuò)。
編輯：hfy