一、Verilog 編碼風格

（本文的語法高亮因為瀏覽器的緣故，所以不準確）

1.1 使用“`include編譯器指令”

文件包含“`include編譯器指令”用于在合成過程中將源文件的全部內容插入到另一個文件中。它通常用于包括全局項目定義，而無需在多個文件中重復相同的代碼。另一個用例是將代碼的一部分插入模塊，如以下示例所示：

// file test_bench_top.v // top-level simulation testbench module test_bench_top; `include “test_case.v” endmodule // file test_case.v initialbegin //… end task my_task; //… endtask

> include編譯器指令的語法定義為：`include

可以是文件名，還可以包含絕對或相對路徑名：

`include“test_case.v” `include“../../includes/test_case.v” `include“/home/myprojects/test/includes/test_case.v”

建議僅在include中使用文件名，而不要使用絕對或相對路徑名。這將使代碼位置獨立，因此更加可移植。另一個建議是保持包含文件簡單而不使用嵌套的include指令。

1.2使用`define編譯器指令，parameter和localparam

`define是文本宏替換編譯器指令。它定義為：`define

可以包含帶有可選參數列表的單行或多行文本。

`define具有全局范圍。一旦定義了文本宏名稱，就可以在項目中的任何地方使用它。文本宏通常是用于定義狀態名稱，常量或字符串的簡單標識符。

parameter關鍵字定義模塊特定的參數，該參數在特定模塊實例的范圍生效。參數用于為模塊實例提供不同的自定義，例如，輸入或輸出端口的寬度。以下是使用parameter關鍵字的示例：

module adder #(parameter WIDTH = 8) ( input[WIDTH-1:0] a,b, output [WIDTH-1:0] sum ); assign sum = a+ b; endmodule // adder // aninstance of adder module adder # (16) adder1 (.a(a[15:0]),.b(b[15:0]),.sum(sum[15:0]));

localparam關鍵字與parameter相似。它被分配了一個常量表達式，并在特定模塊內具有作用域。它定義為：

1.3 使用函數

以下是執行XOR操作的Verilog函數的簡單示例：

module function_example( inputa,b, output func_out); functionfunc_xor; inputa, b; begin func_xor = a^ b; end endfunction assign func_out = func_xor(a,b); endmodule // function_example

建議使用Verilog函數來實現組合邏輯和其他不需要非阻塞分配的操作，例如同步邏輯。使用函數可以編寫更緊湊和模塊化的代碼。所有綜合工具均支持Verilog函數。

1.4使用 generate塊

在Verilog-2001中引入了generate塊，以使對同一模塊，函數，變量，網絡和連續分配的多個實例的實例化變得容易。以下是使用generate的兩個示例：

// aconditional instantiation of modules parameter COND1 = 1; generate if(COND1) begin : my_module1_inst my_module1 inst (.clk(clk), .di(di), .do(do)); end elsebegin : my_module2_inst my_module2 inst (.clk(clk), .di(di), .do(do)); end endgenerate // using forloop in generate block genvar ii; generate for(ii = 0; ii < 32; ii = ii+1) begin: for_loop ????my_module1 inst (.clk(clk), .di(di[ii]), .do(do[ii])); ????end end endgenerate

1.5 開發簡單的代碼

始終努力開發簡單的代碼。與每種編程語言一樣，Verilog允許編寫詳細的語句，從功能的角度來看，這些語句很優美，但可讀性不高。下面的簡單示例說明了這一點:

reg [5:0] sel; reg [3:0] result1,result2,a,b; always @(*) begin result1 = sel[0] ? a + b : sel[1] ? a - b : sel[2] ? a & b : sel[3] ? a ^ b : sel[4] ? ~a : ~ b; if(~|sel) result1 = 4'b0; end// always

reg [5:0] sel; reg [3:0] result1,result2,a,b; always @(*) begin casex(sel) 6'bxxxxx1: result2 = a + b; 6'bxxxx10: result2 = a - b; 6'bxxx100: result2 = a & b; 6'bxx1000: result2 = a ^+ b; 6'bx10000: result2 = ~a; 6'b100000: result2 = ~b; default: result2 = 4'b0; endcase end // always

實現result1和result2的邏輯在功能上是等效的。但是，在result1中使用嵌套三元運算符和兩個賦值語句不太透明，并且與result2邏輯的更清晰的case語句相比，需要花更多的精力來理解。

通常，代碼清晰度高容易實現高效率。同一段代碼能在其生命周期內被多個開發人員讀取。編寫更清晰的代碼更容易調試，并且一般不容易包含錯誤。

二、為FPGA編寫可綜合的代碼

2.1考慮資源

Verilog語言參考手冊（LRM）提供了豐富的功能來描述硬件。但是，只有一部分語言可以為FPGA綜和。即使有些特定的語言結構是可綜合的，也不能保證該代碼能在特定FPGA上實現物理電路。考慮以下示例：

reg [7:0] memory[1:2**22]; initial begin memory[1] = 8’h1; memory[2] = 8’h2; end

該示例能正確模擬出來，但會導致FPGA物理實現失敗。該代碼需要4 MB的內存，這是一些FPGA所沒有的。此外，綜合工具將忽略初始塊，該塊將初始化內存的最低兩個字節。

該技巧提供了一些指導方針和建議，以幫助編寫用于FPGA的可綜合代碼。

2.2 遵循同步設計原則

建議開發人員遵守FPGA同步設計的原則，其中包括以下內容：

1、使用同步復位。后續會詳細討論，同步，異步復位的問題

2、避免使用鎖存

3、避免使用門控，派生或分頻時鐘

4、使用時鐘使能而不是多個時鐘

5、對所有異步信號實行正確同步

原文標題：學習FPGA的小Tips（一）

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責任編輯：haq