第10章设计的优化答辩ppt课件.ppt

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1、第10章设计的优化第10章设计的优化主要内容10.1设计的可综合性10.2流水线设计技术10.3资源共享10.4有限状态机设计10.5多层次结构电路的设计10.6进程10.7阻塞赋值与非阻塞赋值10.8FPGA设计中毛刺的消除10.1设计的可综合性1.可综合的概念所设计的代码可以转换成具体的电路网表结构，就叫做可综合。2.综合的过程功能模块构成的电路。功能模块：触发器、算术逻辑单元、数据选择器等3.Verilog语言的可综合性10.1设计的可综合性可综合性可综合：表10.1modulewire,reg,interger,parameteri

2、nput,output,inout绝大多数运算符等多数工具对除法（/）和求模（%）有限制，要慎用忽略：表10.2不可综合、可仿真：表10.3assign语句，等式左边含有变量的位选择全等运算符===！==fork-joinforever,while,repeatinitial等可综合的设计中应注意1.不使用初始化语句（initial：综合器不支持、仿真支持）；不使用带有延时的描述(#(仿真用),wait(被忽略的结构))；不使用循环次数不确定的循环语句（while，forever(仿真用)）。2.应尽量采用同步方式设计电路。大多数的综合器，

3、对于同步时序电路的支持都比较好。3.用always过程块描述组合逻辑，应在敏感信号列表中列出块中出现的所有输入信号。所有的内部寄存器都应该能够被复位，在使用FPGA实现设计时，应尽量使用器件的全局复位端作为系统总的复位，用器件的全局时钟端作为系统外部时钟输入端。全局复位端、全局时钟驱动能力最强、到各个逻辑单元的延时也基本相同。在Verilog模块中，任务（task）通常被综合成组合逻辑的形式；每个函数（function）在调用时通常也被综合为一个独立的组合电路模块。可综合的设计中应注意2个加法器和1个选择器的实现方式moduleresour

4、ce1(sum,a,b,c,d,sel);parametersize=4;output[size:0]sum;inputsel;input[size-1:0]a,b,c,d;reg[size:0]sum;always@(aorborcordorsel)beginif(sel)sum=a+b;elsesum=c+d;endendmodule10.3资源共享（ResourceSharing）1.资源共享的含义将资源耗费较多的电路共享，从而降低整个系统的资源耗费。2.实例分析选择使用哪个加法器的结果作为输出2个选择器和1个加法器的实现方式modu

5、leresource2(sum,a,b,c,d,sel);parametersize=4;output[size-1:0]sum;inputsel;input[size-1:0]a,b,c,d;reg[size-1:0]atemp,btemp;reg[size:0]sum;always@(aorborcordorsel)beginif(sel)beginatemp=a;btemp=b;endelsebeginatemp=c;btemp=d;endsum=atemp+btemp;endendmodule资源共享选择加法器的输入器件资源的消耗对

6、比资源共享方式一需要2个加法器，而方式二增加了一个MUX，共享了一个加法器。由于加法器耗用的资源比MUX更多，因此方式二更节省资源。所以在电路设计中，应尽可能使硬件代价高的功能模块资源共享，从而降低整个系统的成本。资源共享结论设计可重用：在设计中，可用括号等方式控制综合的结果，尽量实现资源的共享和重用。例：设计可重用举例一moduleadder(s1,s2,a,b,c);input[3:0]a,b,c;output[4:0]s1,s2;reg[4:0]s1,s2;always@(aorborc)begins1=a+b;s2=c+a+b;en

7、dendmodule10.3资源共享（ResourceSharing）例：设计可重用举例二moduleadder(s1,s2,a,b,c);input[3:0]a,b,c;output[4:0]s1,s2;reg[4:0]s1,s2;always@(aorborc)begins1=a+b;s2=c+(a+b);endendmodule例(1)综合结果：10.3资源共享（ResourceSharing）a+bc+a（c+a）+b例(2)综合的结果：10.3资源共享（ResourceSharing）节省资源的设计应注意的要点：1）尽量共享复杂的

8、运算单元，可以采用函数和任务来定义这些共享的数据处理模块；2）对综合的结果要做到心中有数，可以用括号等方式控制综合的结果，尽量实现资源的共享和重用已计算过的结果；3）模块的数据宽