設計風格第16條 - 電子工程師經驗：FPGA設計風格須知

　　17不要依靠腳本來保證設計。但是在腳本中的一些好的約束能夠起到更好的性能(例如前向加法器);

　　18如果時間充裕，通過時鐘做一個多鎖存器來取代用MUX;

　　19不要用內部tri-state, ASIC需要總線保持器來處理內部tri-state;

　　20在top level中作pad insertion;

　　21選擇pad時要小心(如上拉能力，施密特觸發(fā)器，5伏耐壓等);

　　22小心由時鐘偏差引起的問題;

　　23不要試著產生半周期信號;

　　24如果有很多函數要修正，請一個一個地作，修正一個函數檢查一個函數;

　　25在一個計算等式中排列每個信號的位數是一個好習慣，即使綜合工具能做;

　　26不要使用HDL提供的除法器;

　　27削減不必要的時鐘。它會在設計和布局中引起很多麻煩，大多數FPGA有1-4個專門的時鐘通道;

　　四.嚴格遵守
?

　　1、 禁止使用時鐘或復位信號作數據或使能信號，也不能用數據信號作為時鐘或復位信號，否則HDL 綜合時會出現時序驗證問題。

　　2、 同一個模塊中不建議同時使用上升沿和下降沿兩種邊沿觸發(fā)方式

　　3、 復位后，確保所有的寄存器必須被初始化，防止出現不可預測的狀態(tài)

　　4、 嚴禁模塊內部使用三態(tài)、雙向信號

　　在內部由于需要，要使用雙向信號時，如某sdram接口模塊有：inout sdram_bus，可以在頂層模塊中對此總線做拆分處理，分別為：sdram_in, sdram_out, sdram_en三個信號控制, 并在頂層進行雙向總線建模，如下示例代碼(13)：

　　assign sdram_in = sdram_bus;

　　assign sdram_bus = (sdram_en == 1’b1) ? sdram_out : ‘bz;

　　示例代碼13 雙向總線建模

　　5、 可綜合版本嚴禁使用延時單元(如： test_r <= #5 test)，清楚其他不可綜合的系統(tǒng)任務，如：讀寫文件

　　6、 建議時序邏輯中建議一致使用非阻塞賦值，組合邏輯中一致使用阻塞賦值

　　7、 在組合邏輯進程中，其敏感向量表中要包含所有要讀取的信號，防止仿真與綜合結果不一致，如示例代碼(14)

　　always @ (a or c) always @ (a or b or c)

　　begin begin

　　d1 = a & c; d1 = a & c;

　　d2 = b | c; d2 = b | c;

　　end end

　　糟糕的風格 良好的風格

　　此例的糟糕風格代碼中，仿真模型中過程快只對數據a、c敏感，而忽略了b，但在綜合模型中綜合結果是對a、b、c都敏感的，兩者的差異會導致仿真結果與綜合結果有可能不一致。分析如下:

　　當數據c與a、b同步(有固定的相位差)，且c的變化頻率平穩(wěn)且大于或等于a、b時則仿真結果與綜合結果是一致的，否則，就會造成仿真結果的錯誤，誤導我們對設計做出錯誤的判斷

　　8、 代碼中避免使用*、/等復雜的數學運算，在運算雙目中數據較大時，速度就會很慢，導致關鍵路徑，因而一般采用定制內核方式，實現上述的復雜運算。

　　9、 一個過程塊中只包括相關信號的操作，如示例代碼(15)

　　always @ () always @ ()

　　begin begin

　　//... //...

　　test1 <= test0; test1 <= test0;

　　test3 <= test2; end

　　end always @ ()

　　begin

　　//...

　　test3 <= test2;

　　end

　　糟糕的風格 良好的風格

　　10、 在FPAG中，所有時鐘，以及高負載信號應約束到全局時鐘管腳

　　11、 在FPAG中，禁止使用門控時鐘(示例代碼16)、行波時鐘

　　assign clk50m_ctl = clk_50m_en & clk50m;或

　　always @ (posedge clk50m)

　　begin

　　clk50m_ctl <= clk_50m_en & clk50m;

　　end

　　示例代碼16 門控時鐘

　　12、 在FPGA中如果需要對時鐘分頻，必須采用 FPGA自帶PLL(Altera)/DLL(Xilinx)進行分頻

　　13、 禁止在例化時的端口連接上使用組合邏輯

　　14、 所有pin腳輸入數據必須經過一級寄存，濾除毛刺，確保數據的穩(wěn)定性以及保證建立時間(Tst)

　　15、 所有pin腳輸出數據必須經過一級寄存，確保下游器件的數據保持時間Th頂層只允許存在例化，不允許有功能代碼