Verilog设计中的锁存器
问题:
什么是锁存器?
什么时候出现锁存器?
锁存器对电路有什么影响?
如何在FPGA设计中避免锁存器?
在FPGA设计中应该避免锁存器.实际上,锁存器与D触发器实现的逻辑功能基本相同,都有暂存数据的功能。但如果两者都由与非门搭建的话,锁存器耗用的逻辑资源要比D触发器少(D触发器需要12个MOS管,锁存器只需6个MOS管),锁存器的集成度更高。所以在的ASIC设计中会用到锁存器。但锁存器对毛刺敏感,无异步复位端,不能让芯片在上电时处在确定的状态;另外,锁存器会使静态时序分析变得很复杂,不利于设计的可重用,所以,在ASIC设计中,除了CPU这高速电路,或者RAM这种对面积很敏感的电路,一般不提倡用锁存器。
FPGA的底层基本组件是查找表(LUT)和D触发器,并不存在锁存器,所以,FPGA中综合出来的锁存器都是由查找表和寄存器构成的,反而会更耗资源。
基于以上原因,在FPGA设计中,应该避免使用锁存器。在组合电路中,可以通过让代码覆盖所有条件分支,或者在组合进程中以赋默认值的方式避免锁存器。在具体实现中:
always @(*) 这种语句中当条件语句没有覆盖到所有分支时将产生锁存器,即if和case条件不全时综合器会综合出锁存器。
以下是通过在always电平敏感进程中通过赋默认值避免产生锁存器。
always @(sel or a)
begin
y2 = 3’b000; //赋默认值,避免产生锁存器
casex(sel)
3’bxx1: y2 = a[0];
3’bx1x: y2 = a[1];
3’b1xx: y2 = a[2];
endcase
end
在写三段式状态机时,在写状态转换时也会用到这个技巧:
always @(*)
begin
n_state = c_state; //赋默认值,避免产生锁存器
case(c_state)
IDLE:
n_state = RD;
RD:
…
endcase
end
注:锁存器是个时序电路,还是组合电路?
参考文献:
[1] 王钿, 卓兴旺. 基于VerilogHDL数据系统应用设计(第2版). 国防工业出版社. 2007,08.
[2] Verilog. https://en.wikipedia.org/wiki/Verilog. 2015,08,10.
Verilog设计中的锁存器的更多相关文章
- 硬件描述语言Verilog设计经验总结
一.硬件描述语言Verilog 粗略地看Verilog与C语言有许多相似之处.分号用于结束每个语句,注释符也是相同的(/* ... */和// 都是熟悉的),运算符"=="也用来测 ...
- verilog 2001中的一些新语法
比较有用的:1,generate语句,但需注意,generate-for中变量范围是已知的确定值, generate-case,generate-if语句中变量都必须是固定的, generate必须跟 ...
- 数字设计中的时钟与约束(gate)
转载:https://www.cnblogs.com/IClearner/p/6440488.html 最近做完了synopsys的DC workshop,涉及到时钟的建模/约束,这里就来聊聊数字中的 ...
- FPGA异步时钟设计中的同步策略
1 引言 基于FPGA的数字系统设计中大都推荐采用同步时序的设计,也就是单时钟系统.但是实际的工程中,纯粹单时钟系统设计的情况很少,特别是设计模块与外围芯片的通信中,跨时钟域的情况经常不可避免. ...
- Verilog HDL中阻塞语句和非阻塞语句的区别
在Verilog中有两种类型的赋值语句:阻塞赋值语句(“=”)和非阻塞赋值语句(“<=”).正确地使用这两种赋值语句对于Verilog的设计和仿真非常重要. Verilog语言中讲的阻塞赋值与非 ...
- 全数字锁相环(DPLL)的原理简介以及verilog设计代码
随着数字电路技术的发展,数字锁相环在调制解调.频率合成.FM 立体声解码.彩色副载波同步.图象处理等各个方面得到了广泛的应用.数字锁相环不仅吸收了数字电路可靠性高.体积小.价格低等优点,还解决了模拟锁 ...
- 【CPU微架构设计】利用Verilog设计基于饱和计数器和BTB的分支预测器
在基于流水线(pipeline)的微处理器中,分支预测单元(Branch Predictor Unit)是一个重要的功能部件,它负责收集和分析分支/跳转指令的执行结果,当处理后续分支/跳转指令时,BP ...
- Verilog设计Valid-Ready握手协议
转自http://ninghechuan.com 我不生产知识,我只是知识的搬运工. Handshake Protocol握手协议!为了保证数据传输过程中准确无误,我们需要加上握手信号来控制信号的传输 ...
- 在嵌入式设计中使用MicroBlaze(Vivado版本)(转)
原文Xilinx官方文档<ug898-vivado-embedded-design>第三章 一.MicroBlaze处理器设计介绍(略) 二.创建带有MicroBlaze处理器的IP设计 ...
随机推荐
- java如何判断字符串是否为空(小知识)
方法一: 最多人使用的一个方法, 直观, 方便, 但效率很低: if(s == null ||"".equals(s));方法二: 比较字符串长度, 效率高, 是我知道的最好一个方 ...
- expect的安装与使用
expect的安装与使用 是什么 expect 是用来进行自动化控制和测试的工具.主要是和交互式软件telnet ftp ssh 等进行自动化的交互. 如何安装 1.检测是否安装 ls /usr/bi ...
- hadoop Namenode因硬盘写满无法启动
当写元数据的分区写满,可能导致namenode挂掉从而导致及时清理出大块的空间也无法启动namenode,那此时系统namenode会报错 org.apache.hadoop.hdfs.server. ...
- Bootstrap-CSS:辅助类
ylbtech-Bootstrap-CSS:辅助类 1.返回顶部 1. Bootstrap 辅助类 本章将讨论 Bootstrap 中的一些可能会派上用场的辅助类. 文本 以下不同的类展示了不同的文本 ...
- 未能加载文件或程序集“Microsoft.ReportViewer.WebForms, Version=9.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyT
VS2008开发的网站,本地测试没问题,上传到服务器就出错,提示: 引用内容未能加载文件或程序集“Microsoft.ReportViewer.WebForms, Version=9.0.0.0, C ...
- 关于HTTP请求中更改body中传递的参数方法
更改body中传递的参数方法: String txId = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""); ...
- 最优灌溉_最小生成树Kruskal
问题描述 雷雷承包了很多片麦田,为了灌溉这些麦田,雷雷在第一个麦田挖了一口很深的水井,所有的麦田都从这口井来引水灌溉. 为了灌溉,雷雷需要建立一些水渠,以连接水井和麦田,雷雷也可以利用部分麦田作为“中 ...
- Gym 100962G Green Day (找规律)
题意:你用k 个生成树构成一个完全图. 析:n 个点的完全图有n(n-1)/2个边,一个生成树有n-1个边,你有k 个生成树 即边数等于 K(n-1) ,即 n(n-1)/2 == k(n-1) ...
- rn滑动返回页面监听
开发rn的同学都已经知道这个问题很坑了,真的很难弄,网上的方法尝试过很多,返回的的时候回调,是用的最多的,最开始我也是用的这种方式,但是滑动返回的时候监听不到.并且用起来也比较麻烦,不但需要在当前页面 ...
- SCUT - 244 - 全新的游戏 - 凸包
https://scut.online/p/244 除了常规的求凸包求面积,还有一个判断点在凸包内,先找出点所在的三角扇区. #include<bits/stdc++.h> using n ...