Verilog HDL---设计可综合的状态机的指导原则

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1.设计可综合的状态机的指导原则：

（1）采用独热码状态机（即每个状态只有一个寄存器置位的状态机）。

（2）建议采用case,casex或casez语句来建立状态机的模型，因为这样语句表达清晰，可以方便的从当前的状态分支转向下一个状态并设置输出。

（3）不要忘记在写上case语句的最后一个分支default，并将状态变量设为'bx,这就告知综合器（case语句已经指定了所有的状态）。

（4）一个always块中只有一个事件触发的状态机。

（5）把异步触发电路转化成同步触发电路。

2.综合的一般原则：

（1）综合前一定要进行仿真。

（2）每一次布线之后都要进行仿真。

（3）不要用Verilog描述异步状态机，如果一定要设计异步状态机可以用电路图的输入方式在设计。

（4）如果要为电平敏感的锁存器建模，使用连续赋值语句是最简单的方法。

3.语言指导原则

（1）always块

1）每个always块只能有一个事件控制“@（event-expression）”，并且要紧跟在always关键字的后面。

2）always块可以表示时序逻辑或者组合逻辑，也可以用always块即表示电平敏感的透明锁存器又同时表示组合逻辑，但不推荐使用这种描述方法。

3）带有posedge或negedge关键字的事件表示沿触发的的时序逻辑。否则表示组合逻辑电路或电平敏感的锁存器，或者两种都表示。他们之间用“or”连接。

4）每个表示时序always块只能由一个时钟跳变沿触发，置位或复位最好也由该时钟沿触发。

5）每个在always块赋值的信号都必须定义为reg型或整型。

6）always块中应该避免组合反馈回路。

（2）赋值

1）对一个寄存器型和整型变量给定位的赋值，只允许在一个always块内进行。

2）把某一信号赋为'bx，综合器就把它解释成无关状态，因而综合器为其生成的硬件电路最简洁。

4.状态机的置位与复位

（1）状态机的异步置位与复位

异步置位与复位是与时钟无关的。当异步置位与复位来到时它们就立即置位或复位。

（2）状态机的同步置位与复位

同步置位与复位是指只有在时钟的有效跳变沿时刻置位或复位。不要把SET和RESET信号列入事件控制表达式中。

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4）每个表示时序always块只能由一个时钟跳变沿触发，置位或复位最好也由该时钟沿触发。

5）每个在always块赋值的信号都必须定义为reg型或整型。