整数到字符串在合成中出错（宽度不匹配）

Posted 2023-03-06

【中文标题】整数到字符串在合成中出错（宽度不匹配）

【英文标题】：Integer to String goes wrong in Synthesis (Width Mismatch)

【发布时间】：2014-01-07 03:46:08

【问题描述】：

我正在尝试将整数转换为字符串（使用integer'image(val)）并填充或限制为特定长度。当我使用report 语句并进行模拟时，我已经制作了这个功能。

function integer2string_pad(val: integer; stringSize: integer) return string is
    variable imageString: string(1 to integer'image(val)'length);
    variable returnString: string(1 to stringSize);
begin
    imageString := integer'image(val);

    -- Are we smaller than the desired size?
    if integer'image(val)'length < stringSize then
        -- Pad the string if we are
        returnString := integer'image(val) & (1 to stringSize-integer'image(val)'length => ' ');

    -- Are we to big for the desired size
    elsif integer'image(val)'length > stringSize then
        -- Only use the top most string bits and append a "." to the end signifing that there is more
        returnString := imageString(1 to stringSize-1) & ".";

    -- Otherwise we are just the right size
    else
        returnString := integer'image(val);
    end if;


    return returnString;
end function;

这是该函数的一些示例输入和输出（下划线 = 空格，因为 SO 内联代码会截断额外的空格）：

integer2string_pad(12, 6) : 12____

integer2string_pad(123456, 6) : 123456

integer2string_pad(1234567890, 6) : 12345.

integer2string_pad(0, 6) : 0_____

integer2string_pad(-123, 6) : -123__

integer2string_pad(-1, 6) : -1____

integer2string_pad(-123456, 6) : -1234.

---

但是当我合成时，我在所有 4 行上都出现宽度不匹配错误，我将值分配给 pongScoreLeft 或 pongScoreRight。它还说它们的值为 0 并被修剪掉。

Width mismatch. <pongScoreLeft> has a width of 48 bits but assigned
expression is 6-bit wide. 
Width mismatch. <pongScoreRight> has a width
of 48 bits but assigned expression is 6-bit wide.
Width mismatch. <pongScoreLeft> has a width of 48 bits but assigned expression is 6-bit wide.
Width mismatch. <pongScoreRight> has a width of 48 bits but assigned expression is 6-bit wide.

产生这些宽度不匹配错误的 VHDL：

type type_score is
record
    left : integer range 0 to 255;
    right : integer range 0 to 255;
end record;
constant init_type_score: type_score := (left => 0, right => 0);

signal pongScore: type_score := init_type_score;
signal pongScoreLeft: string(1 to 6) := (others => NUL);
signal pongScoreRight: string(1 to 6) := (others => NUL);

...

scoreToString: process(clk)
begin
    if rising_edge(clk) then
        if reset = '1' then
            pongScoreLeft <= (others => NUL);
            pongScoreRight <= (others => NUL);
        else
            pongScoreLeft <= integer2string_pad(pongScore.left, 6);
            pongScoreRight <= integer2string_pad(pongScore.right, 6);
            --report "|" & integer2string_pad(pongScore.left, 6) & "|";

        end if;
    end if;
end process;

我的integer2string_pad 函数出了什么问题？ 合成出了什么问题？

【参考方案1】：

我不希望合成支持 'image 或 'value - 除了在细化时运行的断言。它们会涉及大量处理。

每当我将整数转换为 ASCII 时，我都会一次处理一个字符，使用可合成的字符 'val 和字符 'pos，因为它们不涉及任何处理；他们只是将一个字符转换为/从其底层二进制表示。

编辑： 想想你将如何实现'image！它涉及多次除以 10 ：如果将其展开为单个增量周期（根据非时钟函数调用的语义要求），那将是很多硬件

每个（几个）时钟周期处理一个数字，您可以将其减少为单除法、连续减法或超过 6 的加法，或者根据您的硬件资源和时间预算。

综合工具代表您做出这些决定确实没有意义。所以 - 虽然我承认这在理论上是可能的，但我会惊讶地看到一个合成器工具能正确地做到这一点。 （OTOH 这是一个不太可能发生的情况

【讨论】：

我怀疑这些属性是根本原因，但是综合没有抱怨，我找不到任何关于不综合的属性的帖子。如果你看一下我的FP-V-GA Text 项目，text_line 模块会输入一个字符串，并收集位图以显示。我添加了代码（未提交 2013-12-18），它允许在 textPassage 端口中使用动态字符串，但无法在合成运行时生成新字符串（可能是 BCD 和大小写来组装整数字符串）。但这仅适用于数字，关于如何重构我的系统的任何想法？