fpga.一些学习感悟以及细节方面
前言:在fpga我只是一个新手,我会将一些学习心得不定期放到这个博文里。这里占个坑。
一、学习感悟
4、2022.12.21
- 扇入、扇出(助记:像扇子一样)
- 扇入:一个模块或者函数或方法被调用,也可以理解为(信号或执行)进入的次数
- 扇出:一个模块或者函数或者方法去调用别的模块、函数、方法。
- 为什么高扇出的信号要使用全局网络
- 例如fpga有全局时钟网络、全局复位网络。一个是因为高扇出的信号驱动能力要求高,普通网络达不到驱动要求。一个是普通网络的延时高,面对高速时钟等信号达不到设计要求。
3、2022.12.19
- 异步信号
- 会在时钟的周期内任意时间变化的信号就是异步信号。
- 触发器的输入、复位信号等都是异步信号。
- 同步信号
- 仅仅在时钟上升下降沿期间而发生变化的信号
- 亚稳态
- 触发器有输入建立时间和保持时间,当输入在这其中发生变化,输出就会进入亚稳态。
- 亚稳态之后经过不定长度的决断时间进入稳定,但稳定后的输出与输入无关。
- 异步电路亚稳态不可避免。
- 解决办法是:通常给电路打两拍,打一拍后触发器仍旧进入亚稳态概率仍旧很高。通常打一拍的稳定概率认为在90%,认为打两拍后稳定概率在99%。
- 进入亚稳态概率公式:概率 = (建立时间Tsu + 保持时间Th)/ 采集时钟周期。通常Tsu+Th假设为1ns。
- 打拍电路
module dff(input clk,input d,output q )reg q1, q2;always @(posedge clk)begin{q, q2, q1} <= {q2, q1, d}; //两拍//{q, q1} <= {q1, d}; //一拍end endmodule
FPGA中亚稳态——让你无处可逃 - 屋檐下的龙卷风 - 博客园 (cnblogs.com)https://www.cnblogs.com/linjie-swust/archive/2012/01/07/YWT.html
2、2022.12.12
- 顶层模块
- 顶层模块包含着所有底层模块的输入输出
- testbeach文件可以用quartus ii生成模板
- 引脚约束基于顶层模块
- 不可综合
- 不可综合的代码设置为顶层模块会导致过不了综合,比如testbeach文件
- quartus跟modelsim联合仿真不用每次都关闭软件然后重开,只要写完代码保存再modelsim中重编译然后restart就行
1、2022.12.09
- 综合与不可综合
- 综合:把代码用库中元器件转换成实际电路,事实上只要能转成实际器件得语句就是可综合语句
- 不可综合:无法将语句转化为实际电路的语句就是不可综合
- 不可综合与可综合语句区别在:能否转换成实际电路。比如#100就是不可综合的,因为无法在库中找到一个元件对应#100这个语句。综合器综合时会直接忽略该语句。
- 原码、反码、补码
- 原码:正数最高位为0,负数为1
- 反码:正数反码等于原码,负数反码等于原码最高位不变其余位取反
- 补码:正数补码等于原码,负数补码等于反码加一
- verilog中各语句的综合后的资源占用
- if语句:
- 嵌套每多一层,资源使用更多,更浪费
- 综合成一个2选1选择器
- case语句:
- 相比if资源利用少一点
- 综合成一个n选1选择器
- for循环
- 基本只在testbeach文件用,或者结合generate优化代码书写
- 综合结果就是把for循环里面的电路循环复制n遍,资源极度浪费
- assign语句
- 声明一个连接
- 在综合前确定,因此向量的连接需要常量索引
- 左值必须wire
- generate语句
- 一种文本控制语句,在综合前起作用
- generate-case、generate-if、generate-for
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