hdl编码风格与编码指南.txt

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  ·尽可能使用类书参数说明（Generic）。
  ·尽量多定义常数，这样可以增加代码的可读性。
  ·写代码之前，要先画出系统框图，对自己要做的
  模块有一个清楚的认识，这样可以减少你写代码时间，提高效率。
   
   
  第三部分：HDL编码指导
  1．复位
  1．1 作用
  复位使初始状态可预测，防止出现禁用状态。
   
  1．2 推荐：
  ·FPGA和CPLD的复位信号采用异步低电平有效信号，
  连接到其全局复位输入端，使用专用路径通道。
  FPGA和CPLD有固定时间延迟线，连接到所有资源上。 
  ·对于目标器件为ASIC的core，异步时钟只能局部使用，
  在顶层设计上要与时钟同步，这可以防止过长的延时。
  ·复位时，所有双向端口要处于输入状态。
   
  1．3 强烈推荐：
  复位信号必须连接到FPGA和CPLD的全局复位管脚。
  这是由于这些管脚提供较低的抖动。
   
  2．时钟
  2．1 好的习惯：
  在core中尽可使用小的时钟域。
  2．2 推荐：
  ·信号穿过时钟的两半个周期时，要在前后分别取样；
  防止出现半稳定状态。
  ·不要用时钟或复位信号作数据或使能信号，也不能用
  数据信号作为时钟或复位信号；
  HDL综合时会出现时序验证问题。
  ·不要使用门时钟（don't use gated clock）。
  2．3 强烈推荐：
  时钟信号必须连接到全局时钟管脚上。
   
  3．总线
  推荐：
  ·总线要从0位开始；
  有些工具不支持不从0位开始的总线。
  ·从高位到低位；
  这样可以避免在不同设计层上产生误解。
   
  4．通用规则
  4．1 强烈推荐：
  不要使用内部三态信号，否则增加功耗。
  这样使后端的调整更困难。
   
  4．2 同步设计和时序优化
  4．2．1强烈推荐：
  ·只使用同步设计；
  这样可以避免在综合、时序验证和仿真中的出现的一些问题。
  ·不要使用延时单元； ·所有块的外部IO必须注册；
  这样可以避免较长的路径延时
  4．2．2 推荐：
  ·避免使用锁存器；
  这样会产生综合和时序验证问题。
  ·避免使用负延触发的双稳态多谐振荡器（flip flop）。
  同样会产生综合和时序验证问题。
  4．2．3 好的习惯：
  块内部IO要例化。
  这是设计问题，在大部分情况下推荐使用
   
  5．verilog编码指导原则
  5．1 一般规则
  5．1．1 强烈推荐：
  在时钟驱动的同步进程中不要使用block结构，block结构
  应用于异步进程种。
  Synopsys 希望使用这种格式，有确定的仿真响应。
  5．1．2 推荐：
  ·尽量使用无路径的“include”命令行；
  HDL应当与环境无关。
  ·避免使用“ifdef”命令，尽量用一个全局定义文件
  做所有的定义；
  否则容易产生版本和编辑问题
  5．1．3 好的习惯：
  ·尽量在一个文件中只用一个模块，文件名要和
  模块名相同；
  ·尽量在例化中使用名称符号，不要用位置符号；
  有利于调试和增加代码的易读性。
  ·在不同的层级上使用统一的信号名；
  容易跟踪信号，网表调试也容易。
  ·比较总线时要有相同的宽度。
  否则其它位的值不可预测。
   
  5．2 仿真和调试
  5．2．1 强烈推荐：
  全部的系统仿真任务都应在Synopsys命令“synopsys translate on/off”之中。
  5．2．2 好的习惯：
  ·在全局定义文件中，在开始的时间标度命令中写
  “timescale 1n/10p”；
  不同的“timescale”会导致仿真问题--竞争和过长的路径
  ·尽量在“display”命令中使用“%m”（显示实例名）。
   
  6．VHDL 代码指导原则
  6．1 一般规则
  6．1．1 强烈推荐：
  ·外部端口用std_logic类型；
  ·不要赋未知值“x”或检查验证无效的“-”；
  这些值在仿真和综合时会产生不可预测的行为。
  ·不要使用信号和变量的默认值（或初始值），用复位脉冲初始化
  信号和变量。
  会在仿真和综合时出现不匹配。
  6．1．2 好的习惯：
  ·在整个VHDL工程中不要混用编码准则（i.e. VHDL 87 and VHDL 93）；
  ·尽量在一个VHDL文件中做一个设计，文件名要和结构名一致；
  ·尽量在模块例化中使用名称符号，不要用位置符号；
  有利于调试和增加代码的易读性。
  例如：
  wb_if: wb
  PORT MAP (
    CLK => CLK_i,
    RST_I => RST_I_i,
    ACK_O => ACK_O_i,
    ADR_I => ADR_I_i,
    CYC_I => CYC_I_i,
    DAT_I => DAT_I_i,
    DAT_O => DAT_O_i,
    RTY_O => RTY_O_i,
    STB_I => STB_I_i,
    WE_I => WE_I_i);
  6．1．3 好的习惯：
  ·在不同的层级上使用统一的信号名；
  容易跟踪信号，网表调试也容易。
  ·尽量用配置（configuration）映射实体、结构体和模块；
  改变不同的结构体只要简单改动一个文件就可以了，这在仿真上很有用，
  能从高层上改变低层结构体。
  ·尽量在分开的库中编译每个块；
  ·使用常量和类属说明定义缓冲大小，总线宽度和其它单元参数。
  这可增强可读性和代码复用性。
  6．1．4 推荐：
  ·在一个最小化的包中定义模块和常量。
  6．1．5 强烈推荐：
  ·不要在代码中使用buffer类型的端口读取输出数据；要使用out类型，
  再增加另外变量或信号，以获取输出值。
  这是因为buffer类型的端口不能连接到其他类型的端口上，
  因此buffer类型就会在整个设计的端口中传播下去。
  例如：
  PROCESS (CLK, RST_n)
    variable out_var : std_logic;
  BEGIN -- PROCESS
    IF RST_n = '0' THEN
      Outsignal <= '0';
      out_var <'0';
      outsign2 <= '0';
    ELSIF CLK'event AND CLK = '1' THEN
      Outsign2 <= out_var; -- the same as Outsignal
      out_var := input1 and input2;
      Outsignal <= input1 and input2;
    END IF;
  END PROCESS;
   
  6．2 可综合编码
  6．2．1 好的习惯：
  尽量使用FSM，一个在时序逻辑中，一个在组合逻辑中。
  这可增加可读性和预测组合逻辑的大小
  6．2．2 推荐：
  尽量在一个单独的时钟进程中写时钟使能，而不要在两个不同的进程中使用，
  一个是时钟驱动的，一个是组合逻辑，如下例所示。
  这是因为有些综合工具检查CE操作，若存在，就将其映射到触发器的CE端，
  否则，CE管脚不被使用，隐含使用外部逻辑。这是fpga设计的一般习惯。
  PROCESS (CLK, RST_n)
  BEGIN -- PROCESS
    IF RST_n = '0' THEN
      Outsignal <= '0';
    ELSIF CLK'event AND CLK = '1' THEN
      IF (CE = '1') THEN
        Outsignal <= '1';
      END IF;
    END IF;
  END PROCESS;
   
  6．2．3 强烈推荐：
  ·对变量要先读后写；
  如果先写后读，就会产生长的组合逻辑和锁存器（或寄存器）。这是因为变量值是立即获取的。
  PROCESS (CLK, RST_n)
    Variable out_var : std_logic;
  BEGIN -- PROCESS
    IF RST_n = '0' THEN
      out_var <'0';
      outsign2 <= '0';
    ELSIF CLK'event AND CLK = '1' THEN
      Outsign2 <= out_var; -- read
      out_var := input1 and input2; -- write
    END IF;
  END PROCESS;
  ·在组合逻辑进程中，其敏感向量标中要包含所有要读取得信号；
  这是为了防止出现不必要的锁存器。
  ·避免使用长的if-then-else语句，而使用case语句来代替；
  防止出现较大的优先编码器，使得代码比较容易读懂。
   
  6．3 以仿真和调试为目的的编码
  6．3．1 好的习惯：
  尽量使用两部分的test bench，一部分作为数据产生和检验，
  另一部分作为时序总线接口协议的产生和检验。
  这是为了从总线握手中分离数据（结果检验），为了使操作简单--改变
  总线握手协议而同时保持内部逻辑不变。