明德扬设计规范对电路设计做了较高的要求,其目就在于用最简单的代码、最简洁的方式,设计出最易读、最健壮、最高效的Verilog代码。按照明德扬设计规范进行代码设计的具体要求如下。 下面是初学者学习时定的规矩,明德扬点拨FPGA课程定下这些规矩,目的是为了同学们能专注于重点核心的知识,避免学习精力发散,或者学一些无关紧要的知识。 一、电路设计的语法 1、设计不用的语法 a)Initial 在进行电路设计时绝对不要用,只是在用modelsim仿真时用来写测试文件。 b)task/function 用于定义任务和函数,平时设计不使用,仿真时也很少使用。完全不要花时间去学。 c)for/while/repeat/forever 除了for之外,其他三个在设计时绝对不要用。for循环请学到点拨FPGA第二十一章时才使用,之前千万不要用,用也是会错的。 在仿真时,可以用for产生重复信号,用forever产生时钟,用repeat做一些重复的测试等。建议不要太深入,会基本用即可。 d)integer 用于定义整形变量,在设计时不使用,在一些测试可能会用到。 记住,我们类型只有reg或wire。 e)模块内部不能有X态(不定态)、Z态(高阻态),内部不能有三态接口。 f)casex/casez在设计和仿真都不使用。 g)force/wait/fork在设计不使用,仿真很少使用。 h)#5,延时语句,设计时不使用(没法综合),仿真时使用。 2、设计使用的语法 a)reg/wire、parameter 信号类型只有两种,reg和wire。记住,“信号由本模块产生,并且是用always语句产生的,类型为reg,其他都为reg”。 b)assign、always 初学者暂时不使用assign,学到点拨FPGA课程第8章后再使用。 c)只允许使用if else和case这两种条件语句 d)设计使用的算术运算符包括“+”、“-”、“*”、“/”、“%”。(注意:尽量不要使用除法和求余,因为其生成的硬件电路非常大) e)赋值预算符“=”、“<=” 时序逻辑用<=,组合逻辑用=,其他的情况不存在 f)关系运算符包括“>”、“<”、“>=”、“<=”。 g)逻辑运算符“&&”“||”“!” 为了避免歧义,逻辑运算符的两边必须都是1位宽的信号。 h)位运算符“~”“|”“^”“&”。 i)移位运算符“>>”、“<<”。 j)拼接运算符“{}”。 二、电路设计的结构 1、电路设计的三种结构 1)组合逻辑写法 always@(*)begin 语句 end 2)时序逻辑的写法 a)同步复位的时序电路 always@(posedge clk)begin if(rst_n==1’b0)begin 语句 end else begin 语句 end end b) 异步复位时序电路 always@(posedge clk or negedge rst_n )begin if(rst_n==1’b0)begin 语句 end else begin 语句 end end 三、电路设计的要点 1. 一个always只产生一个信号。 2. 一个信号只能在一个always里面产生。(重点,请学习点拨FPGA后续章节) 3. always是描述一个信号产生的方法 即在什么情况下,这个信号的值是多少;在其他情况下,值是多少,所有情况都要考虑清楚。 4. 条件判断只允许使用if else和case,其他的全部不使用。 5. 含有posedge和negedge的一定是D触发器,是时序电路。 6. 设计是如果要立即有结果就用组合逻辑,即没有时序的。如果想延时一拍就用时序逻辑。 四、综述 综上所述,对于初学者,做设计时,你只能有以下选择。 1. 只能用always设计电路,一般也只用到always@(*)或always@(posedge clk or negedge rst_n )两种选择。 2. 信号类型只有wire和reg 3. 只能用if else和case 4. 只能用加减乘、移位、拼接、比较运算符等。 5. 一个always只能描述一个信号 好了,规矩就定这6条。很多同学有疑问,这么多限制,能设计出复杂电路来吗?!明德扬可以很明确地说,能!不信的话,可以看点拨FPGA课程后续内容!
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