Verilog经验谈
每天多学一点：Verilog编写技巧（一）
每天多学一点：Verilog编写技巧（一）来源：网路素材好的设计者一般都要对电路要实现的功能有清晰的认识，对数据流很清楚，知道数据如何从一个点移动到另一个点，这就是所谓的“勾划”(walk-through)。
一旦设计蓝图在脑海中变得清晰，此后釆用Verilog编写数据路径和控制逻辑就会变得思路清晰。
脑海中的模拟正如大多数人玩过的象棋游戏，我们都知道提前谋划是何等重要，要在下一次移动棋子之前考虑好此后的几步棋应该怎么走，以确保不会出错，不被对手捕捉到机会。
电路设计过程与下棋非常相似。
当设计状态机、数据路径或者控制逻辑时，我们知道它们的功能。
在进行设计仿真之前，我们需要思考代码在不同输入和边界条件下如何工作。
如果用心去做好这一步工作，并且分析可能出现的问题，验证工作将会变得非常高效。
另外，这一步也给我们建立了自信，使我们确信整个设计非常扎实，可以很好地工作。
否则很可能出现的情况是在验证阶段反复发现问题并进行电路修改，不断进行补救T.作，并且最终也不能确定设计足否还隐含着没有被发现的问题。
哪种风格—数据流或算法描述组合逻辑有两种方式—使用wire(对应数据流描述方式）或者使用reg(对应算法描述方式）。
这两种方式都能实现相同的逻辑功能，综合后得到相同的门电路，具体使用哪一种方式可以根据个人喜好。
数据流—短表达式举例wire [7:0] regl0_nxt;assign regl0_nxt = wren ? data_in : regl0;算法—短表达式举例reg [7:0] regl0_nxt;always @(*) beginreglO_nxt = reglO;if (wren)regl0_nxt = data_in;end当表达式非常简单时，一般更倾向于使用数据流风格来实现，此时代码行数很少。
然而，当表达式很长并且与很多条件有关时，数据流风格阅读起来较为费力。
此时可以使用算法风格，可以采用if-else 语句进行描述，以易于阅读和减少错误发生。
verilog课程期末总结
verilog课程期末总结一、引言Verilog（硬件描述语言）是一种用于描述电子系统的硬件结构和行为的语言，它广泛用于设计和验证数字电路，尤其是在集成电路和FPGA设计中。
在本学期的Verilog课程中，我们学习并实践了Verilog语言的基本概念和设计技巧，通过实验和项目开发，我们对Verilog语言的使用和应用有了更深入的了解。
本文将对这门课程进行总结，包括所学内容、实践经验以及未来的发展方向。
二、课程内容回顾本学期的Verilog课程共包含以下几个部分的内容：1. Verilog的基本语法和数据类型：在这个部分，我们学习了Verilog的基本语法，如模块定义、端口声明、数据类型定义等。
我们了解了如何使用Verilog语言进行模块化设计，利用不同的数据类型来描述数字电路中的信号和寄存器。
2. Verilog建模：这个部分教授了如何使用Verilog语言来建模和设计数字电路。
我们学习了组合逻辑和时序逻辑的建模方法，掌握了常用的门级建模和行为级建模技巧。
3. Verilog仿真：通过仿真可以验证我们设计的电路是否符合功能和时序的要求。
在这个部分，我们学习了如何使用Verilog语言进行仿真，以及如何编写仿真测试平台、编写仿真测试用例等。
通过仿真，我们可以对设计进行调试和验证，同时也方便了我们对电路性能和时序约束的分析。
4. Verilog项目开发：最后一个部分是课程的项目开发，通过一个实际项目的设计和实现，我们将所学的Verilog知识应用到实践中。
这个项目的设计还涉及模块间的通信和数据处理等方面，对我们综合运用所学知识的能力提出了更高的要求。
三、实践经验总结在学习和实践Verilog语言的过程中，我积累了一些宝贵的经验。
以下是我总结的几点实践经验：1. 充分理解和熟练掌握语法规则：Verilog语言的语法规则对于我们正确理解和使用这门语言非常重要。
通过不断的练习和实践，我渐渐熟练掌握了Verilog的语法规则，如模块的定义、端口的声明、数据类型的使用等。
个人总结FPGA设计中Verilog编程的27条经验
个人总结Verilog编程27条经验1.强烈建议用同步设计；2.在设计时总是记住时序问题；3.在一个设计开始就要考虑到地电平或高电平复位、同步或异步复位、上升沿或下降沿触发等问题，在所有模块中都要遵守它；4.在不同的情况下用if和case，最好少用if的多层嵌套（1层或2层比较合适，当在3层以上时，最好修改写法，因为这样不仅可以reduce area，而且可以获得好的timing）；5.在锁存一个信号或总线时要小心，对于整个design，尽量避免使用latch，因为在DFT时很难test；6.确信所有的信号被复位，在DFT时，所有的FlipFlop都是controllable；7.永远不要再写入之前读取任何内部存储器（如SRAM）；8.从一个时钟到另一个不同的时钟传输数据时用数据缓冲，他工作像一个双时钟FIFO（是异步的），可以用Async SRAM搭建Async FIFO；9.在VHDL中二维数组可以使用，它是非常有用的。
在VERILOG中他仅仅可以使用在测试模块中，不能被综合；10.遵守register-in register-out规则；11.像synopsys的DC的综合工具是非常稳定的，任何bugs都不会从综合工具中产生12.确保FPGA版本与ASIC的版本尽可能的相似，特别是SRAM类型，若版本一致是最理想的，但是在工作中FPGA版本一般用FPGA自带的SRAM，ASIC版本一般用厂商提供的SRAM；13.在嵌入式存储器中使用BIST；14.虚单元和一些修正电路是必需的；15.一些简单的测试电路也是需要的，经常在一个芯片中有许多测试模块；16.除非低功耗不要用门控时钟，强烈建议不要在design中使用gate clock；17.不要依靠脚本来保证设计。
但是在脚本中的一些好的约束能够起到更好的性能（例如前向加法器）；18.如果时间充裕，通过时钟做一个多锁存器来取代用MUX；19.不要用内部tri-state, ASIC需要总线保持器来处理内部tri-state，如IOcell；20.在top level中作pad insertion；21.选择pad时要小心（如上拉能力，施密特触发器，5伏耐压等），选择合适的IO cell；22.小心由时钟偏差引起的问题；23.不要试着产生半周期信号；24.如果有很多函数要修正，请一个一个地作，修正一个函数检查一个函数；25.在一个计算等式中排列每个信号的位数是一个好习惯，即使综合工具能做；26.不要使用HDL提供的除法器；27.削减不必要的时钟。
verilog学习经验
8. 用test bench等工具针对大的工程进行仿真，quarters用来做小的，比如计数器。
9. 站在一定的高度看：FPGA内部的问题都是小问题，而接口往往较难，比如异步时钟问题，可能与内部不一致。
10. 在写代码的时候就不要写不可综合的语句，这样前仿出来之后，后仿就并不是很费事，只是有资源的约束而已。
1. wire与reg之外的数据类型不要在verilog代码中出现。
2. assign(组合逻辑)与always之外的语句不要在verilog代码中出现。
3. 一个module最好一个always，再加若干assign，这样便于控制。
4. verilog中无函数调用及函数传递，都转化成input、output接口。
写代码之前，先找个规范看看，比如华为的，然后规规矩矩的写，后仿真就会快的多。
11. 不同模块的调用以时序来控制，且确保一个模块是以整体的形式进行工作（即并行）。换言之，用状态信号控制不同模块的启用，配合状态机加以控制。
12. 一定要采用同步处理，即在同一时钟下，所有数据要受信号控制。
17. RAM分内外，内部是指FPGA内，外部的是在板子上连接的器件。如果用外部的RAM，在做板子之前可以用数组的方式模拟外部RAM。
18. 处理输入的几种方式：
需要什么，送入什么，用时序和信号进行控制；
一个时钟送入一个，送入的先寄存下来；
也可以将总线放宽，一次传入更多的数据。
5. 不建议使用for循环，因为看不到其电路是什么样子。
For可以用状态机控制，状态机可以打圈，定义一个计数器，做为循环的索引。
动态次数的循环，用一个寄存器记录处理的次数，再加一个状态信号判结束。
初学者学习Verilog HDL的步骤和经验技巧
初学者学习Verilog HDL的步骤和经验技巧Verilog HDL是一种硬件描述语言（HDL:Hardware DiscripTIon Language），Verilog HDL语言是一种以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言，用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。
Verilog HDL和VHDL是目前世界上最流行的两种硬件描述语言，都是在20世纪80年代中期开发出来的。
前者由Gateway Design AutomaTIon公司（该公司于1989年被Cadence 公司收购）开发。
两种HDL均为IEEE标准Verilog HDL语言学习用途就是在最广泛的C语言的基础上发展起来的一种件描述语言，它是由GDA(Gateway Design AutomaTIon)公司的PhilMoorby在1983年末首创的，最初只设计了一个仿真与验证工具，之后又陆续开发了相关的故障模拟与时序分析工具。
1985年Moorby推出它的第三个商用仿真器Verilog-XL,获得了巨大的成功，从而使得Verilog HDL迅速得到推广应用。
1989年CADENCE公司收购了GDA公司，使得VerilogHDL成为了该公司的独家专利。
1990年CADENCE公司公开发表了Verilog HDL,并成立LVI组织以促进Verilog HDL成为IEEE标准，即IEEE Standard 1364-1995.Verilog HDL的最大特点就是易学易用，如果有C语言的编程经验，可以在一个较短的时间内很快的学习和掌握，因而可以把Verilog HDL内容安排在与ASIC设计等相关课程内部进行讲授，由于HDL语言本身是专门面向硬件与系统设计的，这样的安排可以使学习者同时获得设计实际电路的经验。
与之相比，VHDL的学习要困难一些。
但Verilog HDL较**的语法，也容易造成初学者犯一些错误，这一点要注意。
verilog设计经验浅谈
因为Verilog是一种硬件描述语言，所以在写Verilog语言时，首先要有所要写的module在硬件上如何实现的概念，而不是去想编译器如何去解释这个module. 比如在决定是否使用reg定义时，要问问自己物理上是不是真正存在这个register, 如果是，它的clock是什么? D端是什么？Q端是什么？有没有清零和置位？同步还是异步？再比如上面讨论的三态输出问题，首先想到的应该是在register的输出后面加一个三态门，而不是如何才能让编译器知道要“赋值”给一个信号为三态。
同样，Verilog中没有“编译”的概念，而只有综合的概念。
verilog设计经验浅谈1，敏感变量的描述完备性V erilog中，用always块设计组合逻辑电路时，在赋值表达式右端参与赋值的所有信号都必须在always@(敏感电平列表)中列出,always中if语句的判断表达式必须在敏感电平列表中列出。
如果在赋值表达式右端引用了敏感电平列表中没有列出的信号，在综合时将会为没有列出的信号隐含地产生一个透明锁存器。
这是因为该信号的变化不会立刻引起所赋值的变化，而必须等到敏感电平列表中的某一个信号变化时，它的作用才表现出来，即相当于存在一个透明锁存器，把该信号的变化暂存起来，待敏感电平列表中的某一个信号变化时再起作用，纯组合逻辑电路不可能作到这一点。
综合器会发出警告。
Example1:input a,b,c;reg e,d;always @(a or b or c)begine=d&a&b; /*d没有在敏感电平列表中,d变化时e不会立刻变化,直到a,b,c中某一个变化*/d=e |c;endExample2:input a,b,c;reg e,d;always @(a or b or c or d)begine=d&a&b; /*d在敏感电平列表中,d变化时e立刻变化*/d=e |c;end2, 条件的描述完备性如果if语句和case语句的条件描述不完备，也会造成不必要的锁存器。
电子学工程师面试题及答案
电子学工程师面试题及答案1.解释一下你在电子学工程师岗位上的工作经验。
答：我在过去五年中一直从事电子学工程师的工作，负责设计和优化电路板，确保产品的性能和稳定性。
在上一家公司，我领导了一个跨功能团队，成功设计了一款具有高度集成性的嵌入式系统，提高了产品的整体效率，并将生产成本降低了15%。
2.谈谈你在模拟电路设计方面的经验。
答：我的模拟电路设计经验涵盖了各种应用场景，包括放大器、滤波器和功率管理电路。
例如，我设计了一款低功耗放大器，通过使用低功耗运算放大器和精心调整电源电压，实现了在高增益下的低功耗运行。
3.你对数字信号处理有何了解？答：在数字信号处理方面，我曾领导一个项目，设计了一个基于FPGA的高性能数字滤波器。
我们利用了FPGA的并行计算能力，实现了对大量数据的实时处理，显著提高了系统的响应速度。
4.请详细描述你在嵌入式系统开发中的经验。
答：我曾负责开发一款嵌入式系统，集成了多个传感器和通信模块，用于实时数据采集和远程监控。
通过选择合适的微控制器和优化算法，我成功地将系统的响应时间缩短到毫秒级别，并提高了系统的稳定性。
5.谈谈你在硬件描述语言（如Verilog、VHDL）方面的经验。
答：我在Verilog和VHDL方面有深入的了解，曾在一个复杂的数字系统设计项目中使用Verilog。
我设计了一个多通道数据采集模块，通过合理的模块划分和时序控制，确保了系统的可靠性和稳定性。
6.如何处理电路设计中的EMI/EMC问题？答：在我之前的项目中，我们通过合理的布局和设计屏蔽措施，有效地减少了电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）问题。
同时，利用仿真工具对电路进行模拟，及早发现潜在的问题并进行调整，确保产品在认证测试中顺利通过。
7.在面对紧急项目时，你如何保证高质量的设计和交付？答：我有经验在紧迫的时间框架内工作。
我会首先确保清晰的项目计划，并合理分配任务给团队成员。
同时，我会采用迭代式的开发方法，尽早完成关键模块的设计和测试，确保在最短的时间内获得可靠的结果。
Verilog 开发经验总结说明书
Verilog 开发经验总结●以硬件为基础的原则Verilog是硬件描述语言，所谓描述就是是在在描绘已经设计好的电路。
尤其是在刚开始学习HDL时，还没有能直接把语言对应到具体电路的能力，更不能上手直接写Verilog代码。
所以最优方案是先设计好硬件电路，再按照电路编写Verilog。
●模块化思想这个思想不仅仅是Verilog的开发了，就算是C语言甚至现在的超高级语言，也一直在强调封装的概念。
Verilog开发遵循的是自顶向下的模块化设计，思路基本是从最终功能不断细分，直到Verilog可以很直接地描述最基础的硬件单元，例如加法器，移位寄存器等等。
模块划分一定要尽量细，功能单一，且一定要留出使能、复位等接口以便于系统搭建。
说明以下，所谓Verilog可直接描述指的是按照规范描述出来的电路，开发工具能够很清晰地理解所要描述的功能，而不会发生误解等现象。
一个只使用编译器能理解的代码开发的电路，错误率会大大降低。
相反，如果功能划分不够清晰，使得一个模块的功能过于庞杂，不仅描述困难，编译器也可能产生很大的误解。
把握编译器的理解方式是有助于做Verilog的开发的，但这就需要一个长远的积累了，我在最后会给出一些例子。
●时序电路与逻辑电路完全分开Verilog中除了数据流模型和门级模型以外，最常用的是always即行为级模型描述电路。
一个always块可以理解为一个电路，或者实物上的一个芯片。
所以不要在一个always里杂糅时序电路和逻辑电路，那样很可能导致编译器综合出一些奇葩的结果。
时序always模块的敏感变量有且最多两个，一个是时钟边沿，一个是复位边沿，没有再多的敏感变量了。
组合逻辑always中敏感变量列表必须包含该模块所有涉及到的变量，或者直接用(*)代替，个人推荐后者。
●时序always块编写规范在时序always中，统一使用非阻塞赋值<=，因为时序always中在赋值号左侧的变量是真实的触发器，非阻塞赋值在触发时是同时赋值的，这很符合触发器在上升沿到来后同时将D输出到Q的实际情况。
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Verilog经验谈规范很重要工作过的朋友肯定知道，公司里是很强调规范的，特别是对于大的设计（无论软件还是硬件），不按照规范走几乎是不可实现的。
逻辑设计也是这样：如果不按规范做的话，过一个月后调试时发现有错，回头再看自己写的代码，估计很多信号功能都忘了，更不要说检错了；如果一个项目做了一半一个人走了，接班的估计得从头开始设计；如果需要在原来的版本基础上增加新功能，很可能也得从头来过，很难做到设计的可重用性在逻辑方面，我觉得比较重要的规范有这些：1.设计必须文档化。
要将设计思路，详细实现等写入文档，然后经过严格评审通过后才能进行下一步的工作。
这样做乍看起来很花时间，但是从整个项目过程来看，绝对要比一上来就写代码要节约时间，且这种做法可以使项目处于可控、可实现的状态。
2.代码规范。
a.设计要参数化。
比如一开始的设计时钟周期是30ns，复位周期是5个时钟周期，我们可以这么写：parameter CLK_PERIOD = 30;parameter RST_MUL_TIME = 5;parameter RST_TIME = RST_MUL_TIME * CLK_PERIOD;...rst_n = 1'b0;# RST_TIME rst_n = 1'b1;...# CLK_PERIOD/2 clk <= ~clk;如果在另一个设计中的时钟是40ns，复位周期不变，我们只需对CLK_PERIOD进行重新例化就行了，从而使得代码更加易于重用。
b.信号命名要规范化。
1) 信号名一律小写，参数用大写。
2) 对于低电平有效的信号结尾要用_n标记，如rst_n。
3) 端口信号排列要统一，一个信号只占一行，最好按输入输出及从哪个模块来到哪个模块去的关系排列，这样在后期仿真验证找错时候方便很多。
如：module a(//inputclk,rst_n, //globle signalwren,rden,avalon_din, //related to avalon bussdi, //related to serial port input//outputdata_ready,avalon_dout, //related to avalon bus...);4) 一个模块尽量只用一个时钟，这里的一个模块是指一个module或者是一个entity。
在多时钟域的设计中涉及到跨时钟域的设计中最好有专门一个模块做时钟域的隔离。
这样做可以让综合器综合出更优的结果。
5) 尽量在底层模块上做逻辑，在高层尽量做例化，顶层模块只能做例化，禁止出现任何胶连逻辑（glue logic），哪怕仅仅是对某个信号取反。
理由同上。
6) 在FPGA的设计上禁止用纯组合逻辑产生latch，带D触发器的latch的是允许的，比如配置寄存器就是这种类型。
7) 一般来说，进入FPGA的信号必须先同步，以提高系统工作频率（板级）。
所有模块的输出都要寄存器化，以提高工作频率，这对设计做到时序收敛也是极有好处的。
9) 除非是低功耗设计，不然不要用门控时钟--这会增加设计的不稳定性，在要用到门控时钟的地方，也要将门控信号用时钟的下降沿打一拍再输出与时钟相与。
clk_gate_en -------- ---------------------|D Q |------------------| \ gate_clk_out| | ---------| )---------------o|> | | | /clk | -------- | ----------------------------------------10)禁止用计数器分频后的信号做其它模块的时钟，而要用改成时钟使能的方式，否则这种时钟满天飞的方式对设计的可靠性极为不利，也大大增加了静态时序分析的复杂性。
如FPGA的输入时钟是25M的，现在系统内部要通过RS232与PC通信，要以rs232_ 1xclk的速率发送数据。
不要这样做：always (posedge rs232_1xclk or negedge rst_n)begin...end而要这样做：always (posedge clk_25m or negedge rst_n)begin...else if ( rs232_1xclk == 1'b1 )...end11)状态机要写成3段式的(这是最标准的写法)，即...always @(posedge clk or negedge rst_n)...current_state <= next_state;...always @ (current_state ...)...case(current_state)...s1:if ...next_state = s2;......always @(posedge clk or negedge rst_n)...elsea <= 1'b0;c <= 1'b0;c <= 1'b0; //赋默认值case(current_state)s1:a <= 1'b0; //由于上面赋了默认值，这里就不用再对b 、c赋值了(b、c在该状态为0，不会产生锁存器，下同)s2:b <= 1'b1;s3:c <= 1'b1;default:......3.ALTERA参考设计准则1) Ensure Clock, Preset, and Clear configurations are free of glitch es.2) Never use Clocks consisting of more than one level of combinatorial logic.3) Carefully calculate setup times and hold times for multi-Clock sy stems.4) Synchronize signals between flipflops in multi-Clock systems when the setup and hold time requirements cannot be met.5) Ensure that Preset and Clear signals do not contain race conditio ns.6) Ensure that no other internal race conditions exist.7) Register all glitch-sensitive outputs.Synchronize all asynchronous inputs.9) Never rely on delay chains for pin-to-pin or internal delays.10)Do not rely on Power-On Reset. Use a master Reset pin to clear all flipflops.11)Remove any stuck states from state machines or synchronous logic.其它方面的规范一时没有想到，想到了再写，也欢迎大家补充。
=============================================================================== =====时序是设计出来的我的boss有在华为及峻龙工作的背景，自然就给我们讲了一些华为及altera做逻辑的一些东西，而我们的项目规范，也基本上是按华为的那一套去做。
在工作这几个月中，给我感触最深的是华为的那句话：时序是设计出来的，不是仿出来的，更不是湊出来的。
在我们公司，每一个项目都有很严格的评审，只有评审通过了，才能做下一步的工作。
以做逻辑为例，并不是一上来就开始写代码，而是要先写总体设计方案和逻辑详细设计方案，要等这些方案评审通过，认为可行了，才能进行编码，一般来说这部分工作所占的时间要远大于编码的时间。
总体方案主要是涉及模块划分，一级模块和二级模块的接口信号和时序（我们要求把接口信号的时序波形描述出来）以及将来如何测试设计。
在这一级方案中，要保证在今后的设计中时序要收敛到一级模块（最后是在二级模块中）。
什么意思呢？我们在做详细设计的时候，对于一些信号的时序肯定会做一些调整的，但是这种时序的调整最多只能波及到本一级模块，而不能影响到整个设计。
记得以前在学校做设计的时候，由于不懂得设计时序，经常因为有一处信号的时序不满足，结果不得不将其它模块信号的时序也改一下，搞得人很郁闷。
在逻辑详细设计方案这一级的时候，我们已经将各级模块的接口时序都设计出来了，各级模块内部是怎么实现的也基本上确定下来了。
由于做到这一点，在编码的时候自然就很快了，最重要的是这样做后可以让设计会一直处于可控的状态，不会因为某一处的错误引起整个设计从头进行。
如何提高电路工作频率对于设计者来说，我们当然希望我们设计的电路的工作频率（在这里如无特别说明，工作频率指FPGA片内的工作频率）尽量高。
我们也经常听说用资源换速度，用流水的方式可以提高工作频率，这确实是一个很重要的方法，今天我想进一步去分析该如何提高电路的工作频率。
我们先来分析下是什么影响了电路的工作频率。
我们电路的工作频率主要与寄存器到寄存器之间的信号传播时延及clock skew有关。
在FPGA内部如果时钟走长线的话，clock skew很小，基本上可以忽略, 在这里为了简单起见，我们只考虑信号的传播时延的因素。
信号的传播时延包括寄存器的开关时延、走线时延、经过组合逻辑的时延（这样划分或许不是很准确，不过对分析问题来说应该是没有可以的），要提高电路的工作频率，我们就要在这三个时延中做文章，使其尽可能的小。
我们先来看开关时延，这个时延是由器件物理特性决定的，我们没有办法去改变，所以我们只能通过改变走线方式和减少组合逻辑的方法来提高工作频率。
1.通过改变走线的方式减少时延。
以altera的器件为例，我们在quartus里面的timing closure floorplan可以看到有很多条条块块，我们可以将条条块块按行和按列分，每一个条块代表1个LAB，每个LAB里有8个或者是10个LE。
它们的走线时延的关系如下：同一个LAB中（最快） < 同列或者同行 < 不同行且不同列。
我们通过给综合器加适当的约束（不可贪心，一般以加5%裕量较为合适，比如电路工作在100Mhz，则加约束加到105Mhz就可以了，贪心效果反而不好，且极大增加综合时间）可以将相关的逻辑在布线时尽量布的靠近一点，从而减少走线的时延。