国产毛片a精品毛-国产毛片黄片-国产毛片久久国产-国产毛片久久精品-青娱乐极品在线-青娱乐精品

VerilogHDL阻塞屬性探究及其應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2011-8-29 15:05    發(fā)布者:Liming
關(guān)鍵詞: VerilogHDL , 阻塞屬性
VerilogHDL中,有兩種過(guò)程賦值方式,即阻塞賦值(blocking)和非阻塞賦值(nonblocking)。阻塞賦值執(zhí)行時(shí),RHS(righthandstatement)估值與更新LHS(lefthandstatement)值一次執(zhí)行完成,計(jì)算完畢,立即更新。在執(zhí)行時(shí)阻塞同塊中的其他語(yǔ)句的執(zhí)行。阻塞式(blocking)的操作符為“=”。它的執(zhí)行很像傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。非阻塞賦值RHS估值與更新LHS值分兩步執(zhí)行。在單位仿真周期開始時(shí)RHS估值,在同一單位仿真周期末更新LHS值,不阻塞同塊中其他語(yǔ)句的執(zhí)行。非阻塞式(non-blocking)的操作符為“<=”,它的執(zhí)行更像并行電路,使描述電路更自然。阻塞賦值與非阻塞賦值是VerilogHDL程序設(shè)計(jì)的難點(diǎn),它們既有共同點(diǎn),也有差異,深入剖析其異同,對(duì)于硬件程序的開發(fā)具有重大意義。

1Verilog事件處理機(jī)制

層積事件列(TheStratifiedEventQueue)是一個(gè)事件管理概念模型,而非硬件邏輯。模型內(nèi)事件的具體實(shí)現(xiàn)與EDA軟件生產(chǎn)商的算法策略有關(guān)。在IEEE-2001中,Verilog把事件分為5個(gè)不同部分,按照時(shí)間順序如圖1所示。

觸發(fā)的任何事件可以加入到這5個(gè)事件列中的任何事件列中,但只能從活躍事件列中移出。即上面的5個(gè)事件列中的事件最后都將被激活而放入活躍事件列中。層積事件列是層次模型,層積事件列的執(zhí)行順序是按優(yōu)先級(jí)排列的。任何EDA軟件都只能執(zhí)行活躍事件。其他事件列都按優(yōu)先級(jí)級(jí)別依次激活本列事件以供執(zhí)行。
1.1活躍事件列

由圖1可見,大部分事件都被放入活躍事件列。活躍事件列里包括非阻塞賦值RHS估值。但是,非阻塞賦值的更新不是在活躍事件列,它被列成獨(dú)立的非阻塞更新事件列。活躍事件列是仿真的執(zhí)行源,從一開始執(zhí)行活躍事件列到活躍事件列執(zhí)行完畢稱為一個(gè)仿真周期。活躍事件列中的事件可以觸發(fā)活躍或非活躍等其他事件。當(dāng)活躍事件列中的所有事件執(zhí)行完后,EDA軟件會(huì)按優(yōu)先級(jí)依次觸發(fā)其余事件列以供仿真執(zhí)行。但在當(dāng)前活躍事件列中的事件執(zhí)行順序是不確定的。

1.2非活躍事件列

發(fā)生在當(dāng)前仿真時(shí)間里并且在活躍事件列執(zhí)行完后執(zhí)行的事件列,即非活躍事件列執(zhí)行優(yōu)先級(jí)僅次于活躍事件列。如帶PLI例程的回調(diào)過(guò)程(tf_synchronize()、vpi_register_cb(cb_readwrite))。非活躍事件列中的事件亦可以觸發(fā)其他事件。如果觸發(fā)了優(yōu)先級(jí)更高的活躍事件,非活躍事件列中的其余事件執(zhí)行后移。

1.3非阻塞賦值更新事件列

活躍事件列中的每個(gè)非阻塞賦值RHS估值,都會(huì)觸發(fā)一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的非阻塞賦值更新事件,這些事件被放在非阻塞賦值更新事件列中,執(zhí)行優(yōu)先級(jí)次于活躍與非活躍事件列。非阻塞賦值更新事件亦可以觸發(fā)其他事件。若在非阻塞賦值更新事件列中,存在多個(gè)對(duì)同一變量的先后賦值,只有最后一個(gè)有效,其余值將被覆蓋。

1.4監(jiān)控事件列

監(jiān)控事件列被放在非阻塞賦值更新事件列后。由此可見,用監(jiān)控事件列中的監(jiān)控命令監(jiān)控得到的值都是賦值后的值,活躍事件列$display系統(tǒng)命令則可以查看非阻塞更新前的值。

1.5未來(lái)事件列

在執(zhí)行事件時(shí),如果事件含有延時(shí),為不阻礙仿真的繼續(xù)執(zhí)行,該事件將被掛起而放入未來(lái)事件列。未來(lái)事件包含未來(lái)非活躍事件和未來(lái)非阻塞賦值更新事件。

理解阻塞與非阻塞賦值就需要深入理解層積事件列,層積事件列反應(yīng)了Verilog事件處理機(jī)制。

2應(yīng)用及分析

通常非阻塞賦值產(chǎn)生寄存器等存儲(chǔ)元件,對(duì)應(yīng)的物理器件是帶存貯功能的元件,如寄存器、觸發(fā)器等。阻塞賦值則對(duì)應(yīng)網(wǎng)線(wire)類型,通常與物理連線對(duì)應(yīng)。這是兩種賦值方式的最明顯的差異,也是時(shí)序邏輯用非阻塞、組合邏輯用阻塞的重要原因。但這并不是絕對(duì)的,事實(shí)上阻塞賦值對(duì)應(yīng)網(wǎng)線(wire)型,亦可對(duì)應(yīng)寄存器(reg)型;阻塞賦值也能生成存貯元件,因此不能片面理解。在組合邏輯里,鎖存器可能引發(fā)測(cè)試問(wèn)題,帶來(lái)隱患。說(shuō)明在建模時(shí),首先要從硬件出發(fā)來(lái)考慮問(wèn)題,應(yīng)先在頭腦中形成電路結(jié)構(gòu),由于賦值方式的不同,綜合結(jié)果差異甚大,運(yùn)用不當(dāng)很可能會(huì)導(dǎo)致建模失敗。阻塞賦值在時(shí)序邏輯中亦有著重要應(yīng)用,在需要實(shí)時(shí)更新的組合邏輯中只有阻塞賦值能滿足要求。

以下示例代碼的功能是計(jì)算傳送過(guò)來(lái)的data中1和0的個(gè)數(shù)。
reg[5:0]count0,count1;
always@(posedgeclk,negedgeRst_n)
begin
if(!Rst_n)
...
else
begin
count0=0;//語(yǔ)句1
count1=0;//語(yǔ)句2
for(i=0;i<=11;i=i+1)
begin
if(data==1)
count1=count1+1;//語(yǔ)句3
elseif(data==0)
count0=count0-1;//語(yǔ)句4
else
count0=count0+0;//防止生成鎖存器
end
end
end
在這段代碼里,count0、count1的值必須在每次計(jì)數(shù)之前被清零,count0、count1必須實(shí)時(shí)更新。顯然,只有阻塞賦值能滿足要求。非阻塞賦值分兩步完成,所有的更新事件在單位仿真周期末同時(shí)執(zhí)行,只有最后一個(gè)值有效,所以非阻塞賦值無(wú)法完成計(jì)數(shù)任務(wù)。阻塞賦值卻能很好地勝任,因?yàn)樽枞x值估值和更新一次性完成。
事件上,在時(shí)序邏輯中經(jīng)常碰到上述實(shí)時(shí)更新問(wèn)題,非阻塞賦值往往無(wú)法實(shí)現(xiàn),如用阻塞賦值則可很好地解決問(wèn)題。

正如阻塞賦值在時(shí)序邏輯中有重要應(yīng)用一樣,非阻塞賦值在組合邏輯中亦有不可替代的應(yīng)用。在組合邏輯中用非阻塞賦值可以把組合邏輯改造成流水線。可執(zhí)行如下所示純組合邏輯代碼,將生成純組合邏輯,綜合結(jié)果如圖2所示。

inputa,b,c,clk,sel;
outputout;
regout,temp;
always@(posedgeclk)
begin
temp=a&b;//語(yǔ)句1
if(sel)
out=temp|c;//語(yǔ)句2
else
out=c;//語(yǔ)句3
end
若把上面代碼中語(yǔ)句1、語(yǔ)句2、語(yǔ)句3阻塞賦值("=")改為非阻塞賦值("<="),則綜合結(jié)果如圖3所示。

流水線設(shè)計(jì)方法在高性能、需經(jīng)常進(jìn)行大規(guī)模運(yùn)算的組合邏輯中可以到廣泛運(yùn)用。

在組合邏輯中,如在begin、end塊中同時(shí)有許多非阻塞賦值,則它們的賦值順序是并發(fā)的。實(shí)際上它們賦予的都是上一個(gè)時(shí)鐘送入寄存器的值。這與使用同一時(shí)鐘沿觸發(fā)的許多在同一個(gè)使能控制信號(hào)下賦值完全一致,并且這種賦值因?yàn)閿?shù)據(jù)保存在寄存器中,當(dāng)時(shí)鐘沿到來(lái)時(shí)都已穩(wěn)定,所以存入的數(shù)值是可靠的。用這種方法可以避免由組合邏輯產(chǎn)生的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)[2]。

在相關(guān)應(yīng)用中,非阻塞賦值能較好地解決零時(shí)刻競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)問(wèn)題。因?yàn)榉亲枞x值分兩步完成,非阻塞賦值更新事件是在所有活躍與非活躍事件執(zhí)行完之后執(zhí)行,能確保所有敏感變量值在零時(shí)刻都被觸發(fā)[3]。

在同一always塊混合使用阻塞賦值與非阻塞賦值,利弊共存,混合使用的結(jié)果可能事半功倍,亦可能功虧一簣。只有了解其處理機(jī)制,深刻理解阻塞與非阻塞賦值底層實(shí)現(xiàn)的異同,方可靈活運(yùn)用。

本文通過(guò)Verilog事件處理機(jī)制,詳細(xì)討論了阻塞與非阻塞賦值的區(qū)別、聯(lián)系及其應(yīng)用示例。由本文可知,阻塞與非阻塞賦值靈活多變,底層實(shí)現(xiàn)也差異甚大。因而在數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),依據(jù)預(yù)期功能,從硬件實(shí)現(xiàn)出發(fā),斟酌差異,仔細(xì)選用阻塞與非阻塞賦值才能有效避免出錯(cuò),縮短開發(fā)周期。


Author:  Source:EDN
本文地址:http://m.qingdxww.cn/thread-74696-1-1.html     【打印本頁(yè)】

本站部分文章為轉(zhuǎn)載或網(wǎng)友發(fā)布,目的在于傳遞和分享信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé);文章版權(quán)歸原作者及原出處所有,如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題,我們將根據(jù)著作權(quán)人的要求,第一時(shí)間更正或刪除。
您需要登錄后才可以發(fā)表評(píng)論 登錄 | 立即注冊(cè)

廠商推薦

  • Microchip視頻專區(qū)
  • Chiptorials——如何使用ATECC608 TrustFLEX實(shí)現(xiàn)公鑰輪換
  • Chiptorials ——如何將CryptoAuthLib庫(kù)用于Microchip安全身份驗(yàn)證IC
  • Chiptorials ——使用ATECC608 TrustFLEX實(shí)現(xiàn)基本非對(duì)稱身份驗(yàn)證
  • 無(wú)線充電基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用培訓(xùn)教程
  • 貿(mào)澤電子(Mouser)專區(qū)

相關(guān)視頻

關(guān)于我們  -  服務(wù)條款  -  使用指南  -  站點(diǎn)地圖  -  友情鏈接  -  聯(lián)系我們
電子工程網(wǎng) © 版權(quán)所有   京ICP備16069177號(hào) | 京公網(wǎng)安備11010502021702
快速回復(fù) 返回頂部 返回列表
主站蜘蛛池模板: 韩剧伦理年轻的嫂子6在线观看 | 久久图片| 尹人综合网 | 射逼网 | 丝瓜草莓向日葵芭比小猪 | 欧美日韩高清观看一区二区 | 国产日韩精品一区二区三区 | 国产一级片视频 | 色玖玖 | 国产日产精品_国产精品毛片 | a级国产视频 | 亚洲视频一 | 91网站免费| 欧美一区二区三区在线可观看 | 97se狠狠狠狠狼亚洲综合网 | 99自拍视频| 日本一区二区不卡久久入口 | 国产精品亚洲国产 | 爱豆传媒免费最新视频下载 | 亚洲欧美久久精品 | 亚洲欧美中文日韩在线v日本 | 久草网站 | 免费性| 99精品日韩| 日本www高清视频 | 国产在线精品观看一区 | 韩国精品在线 | 热久热| 福利国模私拍视频在线观看 | 99v视频国产在线观看免费 | 亚洲大黑香蕉在线观看75 | 日本视频不卡 | 亚洲国产欧美另类 | www.av视频在线观看 | 欧美中文在线观看 | 久久久一本 | 欧美日韩国产一区二区三区播放 | 麻豆中文字幕在线观看 | 欧美激情不卡 | 亚洲小视频在线播放 | 国产日韩欧美一区二区三区综合 |