資料介紹
筆者詳細的談論許多在整合里會出現的微妙思路,如:如何把計數器/定時器整合在某個步驟里,從何提升模塊解讀性和擴展性。此外,在整合篇還有一個重要的討論,那就是for,while 和do 。.. while 等循環。這些都是一些順序語言的佼佼者,可是在Verilog HDL 語言里它們就黯然失色。
要在Verilog 要實現for 和while 等循環是一個矛盾的作業,這話何說呢?首先我們可以用Verilog 來模仿for 和while 等循環,這也是第一章的重點。可是隨著我們深入了解Verilog 各種不同的運行模式,模仿就會失去意義。.. 因為只要有一個指向步驟的i 再加上一些整合的技巧,怎么樣的循環我們都可以實現,這也是第五章的重點。當然整合篇所討論的內容不單是循環而已,整合篇的第二個重點是理想時序和物理時序的整合。說實話,筆者自身也認為要結合“兩個時序”是一件苦差事,理想時序是Verilog的行為,物理時序則是硬件的行為。不過在它們兩者之間又有微妙的“黏糊點”,只要稍微利用一下這個“黏糊點”我們就可以非常輕松的寫出符合“兩個時序”的模塊,但是前提條件是充足了解“理想時序”。
整合篇里還有一個重點,那就是“精密控時”。實現“精密控時”最笨的方法是被動式的設計方法,亦即一邊仿真,一邊估算時鐘的控制精度。這顯然是非常“傳統”而且“古老”的方法,雖然有效但往往就是最費精神和時間的。相反的,主動式是一種講求在代碼上和想象上實現“精密控時”的設計方法。主動式的設計方法是基于“理想時序”“建模技巧”和“仿順序操作”作為后盾的整合技巧。不說筆者吹牛,如果采用主動式的設計方法驅動IIC 和SDRAM 硬件,任何一段代碼都是如此合情合理。
雖然在整合篇里還出現不相關的浮點數。事實上,筆者偶爾在尋找資料的時候才發現浮點數和Verilog 有關的參考資料實在少得可憐。激動下,筆者寫出浮點數加法器,減法器,乘法器和減法器的現實原理。這樣做,一是為了補充這方面資料的不足,二是為了最后一章(優化和平衡)有足夠的寫作資源。
整合篇最后的重點就是模塊的優化和平衡。筆者在其中解釋到:在優化中常常會出現優化偏向的誤點。一般從單片機過度而來的同學,都會把優化偏向“越快越好”,但是在實際里, Verilog 的優化是“平衡”的:要嘛就是犧牲資源提升操作速度;要嘛就是犧牲操作速度節省資源;要嘛就是犧牲輸出質量來優化前兩者。以此類想,最終我們會遇上Verilog 的各種操作模式。
在最后筆者還稍微解釋有關組合邏輯設計和轉換的知識與技巧。可能是基于建模技巧的優勢,筆者設計的模塊可以在各種操作模式之間相互轉換。總而言之整合篇要討論的內容都是在:循環,組合邏輯,操作模式,理想時序和物理時序之間盤旋的整合技巧。
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