Verilog HDL 使用规范

Posted 2021-01-02 reborn521615

本博文参考：《大规模逻辑设计指导书》，对于写出规范的代码，培养良好的代码风格颇有裨益。

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wire and register

• 一个reg变量只能在一个always语句中赋值；

这个说明至关重要啊，如果不满足这个，也许仿真的时候没问题，但是综合时候绝对出现，不可以综合。我就犯过多次这个错误。

曾经写过一篇博客，专门说过：Modelsim下进行功能仿真没问题，可是在ISE综合报错，如何解决？

• 向量的有效位定义一般是从大到小。

尽管，标准并没有强制这样，但是这样更规范，读代码更加容易。

表达式（Expressions）

• 用括号表示执行的优先级；

这个比较好理解，尽管Verilog HDL语言有自己的优先级，但是使用括号来表示优先级对读者来说更加清晰，更有意义。

例如：if( (a>b) && (c>d) )......

就比下面这种表达要好：

if( a>b && c>d )，尽管二者的作用一致。

 

• 用一个函数（function）来代替表达式的多次重复，经常使用的一组描述可以写到一个任务中。

If语句

• 向量比较时，比较的向量要相等；

当比较向量时，Verilog将对 位数小的向量做0扩展以使它们的长度相匹配，它的自动扩展是隐式的。建议采用显示扩展，这个规律同样适用于向量同常量的比较。

例如：

reg [7:0] a;

reg [3:0] b;

...

if( a == {4‘b0, b} ) begin

...

end

if( a == 8‘b0 ) begin

...

end

 

• 每一个if都有一个else与之对应；

在做硬件设计时，常要求条件为真时执行一种动作，而条件为假时，执行另一个动作，即使认为条件为假不可能发生，也要有一个else语句，该语句可以为一个空语句。

如果没有else语句可能会使综合出来的逻辑和RTL级的逻辑不同。（这句话什么意思呢？就是如果没有else语句，综合工具可能会综合出来一些你不希望出现的东西，例如会综合出锁存器。本可以不用锁存器的，可偏偏因为没有加else语句，而综合出了锁存器，这不仅对电路的整体性能产生影响，同时也会导致资源浪费。）

例如：

always @(Cond)
begin
    if(Cond)
        DataOut <= DataIn; //缺少else语句
end

以上语句DataOut会综合成锁存器。

• 应注意if... else if...else 的优先级

上面的语句是有优先级的，if的优先级最高，else if其次，else最后。

• 如果变量在if...else或case 语句中做非完全赋值，则应给变量一个缺省值，即：

V1 = 2‘b00; //default
V2 = 2‘b00;
v3 = 2‘b00;

if(a == b) begin
    V1 = 2‘b01;
    V2 = 2‘b10; //V3 is not assigned

end

else if(a == c) begin
    V2 = 2‘b10;
    V3 = 2‘b11; //V1 is not assigned
end

else ;

上面的意思就是如果变量在语句中未全部赋值，那么在开始应该给变量一个缺省值，要不然它的值就不可预测了。

case语句

• case通常会综合成一级多路复用器（图的右边部分），而 if...else...则综合成优先编码的串接的多个多路复用器，如图的左边部分。通常使用case语句要比if语句快，优先编码器的结构仅在信号的到达有先后时使用。条件赋值语句也能综合成多路复用器，而case语句仿真要比条件赋值语句快。

 

?

• 所有的case 应该有一个default，允许空语句，即：

case

...

default: ;

endcase

 

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这篇博文暂时就到这里，当然需要注意的地方还有很多，我们以后继续更新。更新包括对本博客的修改以及添加，根据实际检验而解释。

例如：下面这句话我就没有说太多的话，因为我还不太清楚。在以往的电路设计中很少使用函数和任务，所以得先学习学习然后实践下。

用一个函数（function）来代替表达式的多次重复，经常使用的一组描述可以写到一个任务中。