学习FPGA verilog的心得--编程技巧--如何写代码减少逻辑单元的使用数量
Verilog中的一些语法和技巧
Verilog中的⼀些语法和技巧1、.2、.3、Reg型的数据类型默认初始值为X。
reg型数据可以赋正值也可以赋负值，但是当⼀个reg型数据是⼀个表达式的操作数的时候，他的值被当做⽆符号数及正值。
4、在数据类型中？和Z均表⽰⾼阻态。
5、Reg型只表⽰被定义的信号将⽤在“always”模块内，并不是说reg型⼀定是寄存器或触发器的输出。
虽然reg型信号常常是寄存器或触发器的输出但是并不⼀定总是这样。
6、Verilog语⾔中没有多维数组的存在。
Memory型数据类型是通过扩展reg型数据的弟⼦和范围来⽣成的。
其格式如下reg[n-1:0]存储器名[m-1:0];7、在除法和取余的运算中结果的符号和第⼀个操作数的符号位是相同的。
8、不同长度的数据进⾏运算：两个长度不同的数据进⾏位运算时，系统会⾃动地将两者按有端对齐，位数少的操作数会在相应的⾼位⽤0填满以便连个操作数安慰进⾏操作。
9、= = =与！= = =和= =与！= =的区别：后者称为逻辑等是运算符，其结果是2个操作数的值决定的。
由于操作书中某些位可能不定值x和⾼阻态z结果可能是不定值x。
⽽ = = =和！= = =运算符对操作数的⽐较时对某些位的⾼阻态z和不定值x也进⾏⽐较，两个操作数必须完全⼀致，其结果才是1，否则是0.10、⾮阻塞和阻塞赋值⽅式：⾮阻塞赋值⽅式（如a<=b）上⾯语句所赋得变量值不能⽴即被下⾯语句所⽤，（2）快结束后才能完成这次赋值操作 3在编写克综合的时序逻辑模块时这是最常⽤的赋值⽅法。
阻塞赋值（如a=b）赋值语句执⾏完后，块才结束 2 b的值在赋值语句完成后⽴即执⾏ 3在时序逻辑使⽤中，可能产⽣意想不到的结果。
11、模块的描述⽅式：(RTL为寄存器传输级描述)“（1）数据流描述⽅式：数据流⾏描述主要⽤来描述组合功能，具体⽤“assign”连续赋值语句来实现。
分为两种a、显式连续赋值语句;连线型变量类型[连线型变量为快]连线型变量名Assign #（延时量）连线型变量名=赋值表达式；显式连续赋值语句包含了两条语句;第⼀条是对连线型变量的进⾏类型说明的说明语句；第⼆句是对这个已得到声明的连线型变量进⾏连续赋值语句。
verilog 加减法
verilog 加减法Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于设计电子电路和系统。
它是工业界和学术界最广泛使用的HDL之一，被广泛用于设计数字集成电路（ASIC）和可编程逻辑器件（FPGA）。
加法和减法是数字电路中最基础的运算操作。
在Verilog中，我们可以使用各种不同的方法来实现加法和减法电路。
本文将详细介绍Verilog中的加法和减法电路的设计和实现。
一、加法电路设计加法电路是将两个二进制数相加得到二进制和的电路。
在Verilog中，我们可以使用全加器（full adder）来实现加法电路。
全加器的真值表如下：输入输出A B Cin Sum Cout0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1根据真值表，我们可以得到全加器的逻辑表达式如下：Sum = A XOR B XOR CinCout = (A AND B) OR (Cin AND (A XOR B))下面是一个使用全加器实现的4位加法电路的Verilog代码示例：```verilogmodule adder4(input [3:0] A,input [3:0] B,input Cin,output [3:0] Sum,output Cout);wire c1, c2, c3;full_adder fa0(A[0], B[0], Cin, Sum[0], c1);full_adder fa1(A[1], B[1], c1, Sum[1], c2);full_adder fa2(A[2], B[2], c2, Sum[2], c3);full_adder fa3(A[3], B[3], c3, Sum[3], Cout);endmodulemodule full_adder(input A,input B,input Cin,output Sum,output Cout);assign Sum = A ^ B ^ Cin;assign Cout = (A & B) | (Cin & (A ^ B));endmodule```上述代码中，我们定义了一个4位加法电路"adder4"，它有两个4位输入A和B，一个输入Cin和一个4位输出Sum和一个输出Cout。
fpga知识汇集-编写可综合代码(rtl)需要注意的规则总结
fpga知识汇集-编写可综合代码(rtl)需要注意的规则总结编写可综合代码（RTL）是 FPGA 设计过程中的关键一步。
以下是一些需要注意的规则总结：1. 时钟和时序：在 RTL 设计中，时钟和时序是至关重要的。
确保所有触发器（寄存器）都连接到正确的时钟域，并遵循同步设计原则。
同时，确保时序满足目标平台的要求，以避免时序违规。
2. 信号命名：给变量和信号起有意义的名称，能够准确描述其功能和用途。
使用清晰、简洁的命名规范，以提高代码的可读性和维护性。
3. 可综合的语言特性：在编写 RTL 代码时，只使用可综合的语言特性。
这意味着避免使用仅在仿真环境下有效的语言特性或语法。
4. 避免复杂的逻辑：尽量保持代码简洁明了，避免使用过于复杂的逻辑。
使用层次化设计和模块化思想，将复杂的逻辑划分为相对独立的子模块，提高代码的可读性和可维护性。
5. 注释和文档：为代码添加详细的注释和文档，以解释代码实现的意图、功能和设计决策。
这有助于团队成员之间的共享和合作，并提供未来维护和修改代码的指导。
6. 避免设计异构：FPGA 设计中，使用不同类型、大小和速度的逻辑单元可能会导致布局和时序问题。
尽量避免设计异构，即使用相同类型和规格的逻辑单元。
7. 避免不确定行为：在 RTL 代码中，避免使用带有不确定行为的语言特性或操作符。
确保代码在所有情况下都能正确工作，并且不会产生意外的结果。
8. 编写可综合测试台：编写可综合的测试台，对 RTL 代码进行全面测试。
验证代码的正确性，并确保代码在不同环境和情况下都能正常运行。
9. 可重用性：设计代码时考虑到可重用性，使其可以在不同的项目和场景中复用。
将通用的功能和模块抽象出来，以便在需要时能够方便地重用。
10. 性能和资源优化：在编写 RTL 代码时，考虑到目标平台的资源和性能要求。
优化代码以减少资源占用和功耗，并提高系统的性能。
以上是编写可综合代码（RTL）需要注意的一些规则总结。
FPGA编程技巧分享
FPGA编程技巧分享FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种集成电路芯片，它具有可编程的逻辑单元和可编程的连线资源，能够根据用户的需求重新配置其功能。
FPGA广泛应用于数字信号处理、图像处理、通信等领域，具有灵活、快速的特点。
在进行FPGA编程时，掌握一些技巧能够帮助开发者更高效地完成工作。
首先，合理的资源利用是FPGA编程的关键。
在进行FPGA设计时，要考虑到芯片的资源限制，合理分配资源，避免资源的浪费。
可以通过细致的代码优化和逻辑设计，实现资源的最大化利用，提高性能和功耗效率。
其次，熟练掌握常用的FPGA编程语言和工具对于开发者至关重要。
VHDL和Verilog是FPGA编程中常用的硬件描述语言，开发者需要对这两种语言有深入的了解，并能熟练运用。
此外，熟悉常用的FPGA开发工具如Xilinx ISE、Vivado、Quartus等，能够帮助开发者高效地完成设计和调试工作。
另外，要注重时序约束的设置和优化。
时序约束是指对时钟周期、时钟时序等关键时序参数进行设定，以保证FPGA设计的正常工作。
合理的时序约束能够避免时序违反问题，保证设计的稳定性和性能。
优化时序约束可以提高设计的时序容错率和稳定性，降低时序违反的风险。
此外，模块化设计是提高FPGA编程效率的重要手段。
将复杂的设计拆分成多个模块，每个模块负责不同的功能，有助于降低设计复杂度，提高代码的可读性和维护性。
模块之间的接口设计要清晰明了，避免出现功能模块之间的冲突和耦合，保证设计的稳定性和可靠性。
最后，持续学习和积累经验也是提高FPGA编程水平的重要途径。
FPGA领域发展迅速，不断涌现新的技术和工具，开发者需要保持学习的热情，及时了解最新的发展动态，不断积累实践经验，提高自身的技术水平。
总的来说，FPGA编程是一项复杂而有挑战性的工作，需要开发者具备坚实的硬件设计基础和编程技能。
通过合理的资源利用、掌握常用的编程语言和工具、时序约束的设置和优化、模块化设计和持续学习，开发者可以提高FPGA设计的效率和质量，实现更好的工程目标。
fpga,学习心得体会
fpga,学习心得体会篇一：FPGa学习心得大报告《FPGa技术基础》学习报告--课程内容学习心得姓名：学号：年级专业：指导教师：瞿麟20XX10401128自动化101薛小军摘要从开始学FPGa到现在粗略算来的话，已经有3个多月了，就目前而言，我并不确定自己算不算高手们所说的入门了，FPGa学习总结。
但是不管现在的水平如何，现在就总结一下自己学习它的感受或一些认识吧。
关键词FPGadE2板Quartusii软件Verilog语言引言FPGa是什么？FPGa现状？怎样学习FPGa？FPGa是现场可编程门阵列的简称，FPGa的应用领域最初为通信领域，但目前，随着信息产业和微电子技术的发展，可编程逻辑嵌入式系统设计技术已经成为信息产业最热门的技术之一，应用范围遍及航空航天、医疗、通讯、网络通讯、安防、广播、汽车电子、工业、消费类市场、测量测试等多个热门领域。
并随着工艺的进步和技术的发展，向更多、更广泛的应用领域扩展。
越来越多的设计也开始以aSic 转向FPGa，FPGa正以各种电子产品的形式进入了我们日常生活的各个角落。
正文（1）掌握FPGa的编程语言在学习一门技术之前我们往往从它的编程语言开始，如同学习单片机一样，我们从c语言开始入门，当掌握了c语言之后，开发单片机应用程序也就不是什么难事了。
学习FPGa也是如此，FPGa的编程语言有两种：VHdL和Verilog，这两种语言都适合用于FPGa的编程。
（2）FPGa实验尤为重要除了学习编程语言以外，更重要的是实践，将自己设计的程序能够在真正的FPGa里运行起来，这时我们需要选一块板子进行实验，我们选择使用dE2板才进行试验。
初识dE2开发板dE2的资源dE2的资源非常丰富，包括1.核心的FPGa芯片-cycloneii2c35F672c6，从名称可以看出，它包含有35千个LE，在altera的芯片系列中，不算最多，但也绝对够用。
altera下载控制芯片-EPcS16以及USB-Blaste对Jtag的支持。
数字电路与逻辑设计实训课程学习总结基于Verilog的多功能计数器设计与实现
数字电路与逻辑设计实训课程学习总结基于Verilog的多功能计数器设计与实现数字电路与逻辑设计是计算机科学与技术专业的一门重要课程，通过学习这门课程，我深入了解了数字电路与逻辑设计的基本原理和Verilog语言的应用。
在实践中，我通过设计与实现基于Verilog的多功能计数器，不仅巩固了理论知识，而且提高了自己的实践能力和问题解决能力。
首先，在学习数字电路与逻辑设计的过程中，我了解到数字电路是基于二进制运算的电子电路系统，其中包括了门电路、触发器、寄存器等基本组件。
通过对这些组件的学习和理解，我能够准确地分析和设计各种数字电路电子产品。
其次，我学习了Verilog语言的基本语法和使用方法。
Verilog是一种硬件描述语言，可以用来描述数字电路的结构和功能。
通过学习Verilog语言，我可以使用模块化和层次化的设计思路来实现复杂的数字电路功能。
在实践中，我选择了设计和实现一个多功能计数器作为我的项目。
该多功能计数器能够实现多种计数模式，并且能够通过外部输入信号进行控制。
在设计的过程中，我首先进行了功能需求的分析和设计，然后结合Verilog语言的特点，采用模块化设计的思路，将计数器分为了多个子模块，分别实现不同的功能。
最后，我进行了仿真和综合验证，确保设计的正确性和稳定性。
在实现的过程中，我遇到了一些困难和问题，但通过查阅资料和与同学的讨论，我逐渐解决了这些问题。
例如，在设计过程中，我遇到了一些时序逻辑的问题，通过调整时钟信号和状态转移的顺序，最终解决了这些问题。
另外，在测试和验证的过程中，我遇到了一些功能异常的情况，通过对代码的仔细分析和调试，最终找到了问题的源头并进行了修复。
通过这个实训项目，我不仅深入理解了数字电路与逻辑设计的原理，还提高了我的实践能力和问题解决能力。
我学会了如何使用Verilog语言来描述和实现数字电路，如何进行功能需求的分析和设计，如何进行仿真和综合验证。
这对于我今后的学习和工作都具有重要的意义。
在FPGA的设计中如何减少器件资源的消耗的方法
在FPGA的设计中如何减少器件资源的消耗的⽅法尽量减少系统所耗⽤的器件资源也是我们进⾏电路设计所追求的⼀个⽬标，在这⽅⾯，资源共享是⼀个较好的⽅法，尤其是将⼀些耗⽤资源较多的模块进⾏共享，能有效的降低整个系统所占⽤的芯⽚⾯积。
这⾥是⼀个有关资源耗⽤的例⼦，⽐如要实现这样的功能：当sel=0时,sum=a+b；当sel=1时，sum=c+d;a,b,c,d的宽度是可变的，在本例中定义为4位，有以下两种实现⽅式如下所⽰：⽅式⼀：先加后选Verilog语⾔描述如下：module resource1(sum,a,c,d,sel);parameter size=4;output[size:0] sum;input sel;input[size-1:0] a,b,c,d;reg[size-1:0] sum;always @(a or b or c or d or sel)beginif(sel)sum=a+b;elsesum=c+d;endendmodule⽅式⼆:先选后加这种实现⽅式需要两个数据选择器，⼀个加法器Verilog描述如下：module resource1(sum,a,c,d,sel);parameter size=4;output[size:0] sum;input sel;input[size-1:0] a,b,c,d;reg[size-1:0] sum;reg[size-1:0] atemp,btemp;always @(a or b or c or d or sel)beginif(sel)beginatemp=a;btemp=b;endelsebeginatemp=c; btemp=d;endsum=atemp+btemp;endendmodule资源消耗的⽐较设计规模size⽅式⼀（resourcel）⽅式⼆(resource2)4位18个LC15个LC8位38个LC31个LC10位48个LC39个LC上⾯的例⼦中，⽅式⼀需要两个加法器，⽽⽅式⼆通过增加⼀个MUX，共享⼀个加法器，由于加法器消耗的资源⽐MUX多，因⽽⽅式⼆更节省资源，所以在电路设计中应尽可能的使硬件代价⾼的功能模块资源共享，从⽽降低整个系统设计的成本。
FPGA笔记之verilog语言(基础语法篇)
FPGA笔记之verilog语言（基础语法篇）笔记之verilog语言（基础语法篇）写在前面：verilogHDL语言是面对硬件的语言，换句话说，就是用语言的形式来描述硬件线路。
因此与等软件语言不同，假如想要在实际的中实现，那么在举行verilog语言编写时，就需要提前有个硬件电路的构思和主意，同时，在编写verilog语言时，应当采纳可综合的语句和结构。
1. verilog 的基础结构1.1 verilog设计的基本单元——module在数字电路中，我们经常把一些复杂的电路或者具有特定功能的电路封装起来作为一个模块用法。
以后在运用这种模块化的封装时，我们只需要知道：1.模块的输入是什么；2.模块的输出是什么；3.什么样的输入对应什么样的输出。
而中间输入是经过什么样的电路转化为输出就不是我们在用法时需要特殊重视的问题。
当无数个这样的模块互相组合，就能构成一个系统，解决一些复杂的问题。
verilog语言的基础结构就是基于这种思想。
verilog中最基本的模块是module，就可以看做是一个封装好的模块，我们用verilog来写无数个基本模块，然后再用verilog描述多个模块之间的接线方式等，将多个模块组合得到一个系统。
那么一个module应当具有哪些要素呢？首先对于一个module，我们应当设计好其各个I/O，以及每个I/O的性质，用于与模块外部的信号相联系，让用法者知道如何连线。
第二，作为开发者，我们需要自己设计模块内部的线路来实现所需要的功能。
因此需要对模块内部浮现的变量举行声明，同时通过语句、代码块等实现模块的功能。
综上所述，我们把一个module分成以下五个部分：模块名端口定义I/O解释第1页共9页。
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一....尽量不要使用"大于""小于"这样的判断语句,这样会明显增加使用的逻辑单元数量.看一下报告,资源使用差别很大.
例程:always@(posedge clk)
begin
count1=count1+1;
if(count1==10000000)
feng=1; //no_ring
else if(count1==90000000)
begin
feng=0; //ring
count1=0;
end
end //这么写会用107个逻辑单元
// 如果把这句话if(count1==10000000)改成大于小于,报告中用了135个逻辑单元二.....一定要想尽办法减少reg寄存器的长度
上次把[30:0]改到[50:0],报告里逻辑单元从100多直升到2000多!!!太吓人了,至于为什么我就不知道了哈!
三....case语句里一定要加default if一定要加else
如果是组合逻辑的设计,不加default或else的话,不能保证所有的情况都有赋值,就会在内部形成一个锁存器,不再是一个纯粹的组合逻辑了,电路性能就会下降.
例如:case({a,b})
2'b11 e=b;
2'b10 e=a;
endcase
//不加default,虽然只关心a=1时的结果,但是a=0的时候,e就会保存原来的值,直到a变为1
//那么e要保存原来的值,就要在内部生成锁存器了.
四....尽量使用Case语句而不是if--else语句
复杂的if--else语句通常会生成优先级译码逻辑,这将会增加这些路径上的组合时延
用来产生复杂逻辑的Case语句通常会生成不会有太多时延的并行逻辑
五...组合逻辑的always块中,要注意所有的输入全部放入敏感变量表里
比如:always@(a or b)
begin
out=(a&b&c);
end
此时生成的不是纯的组合逻辑,因为当C变化时, out不会立刻发生变化(需要等到a或b变化,c 的变化才会显现), 所以需要生成一个寄存器来保存C的值.
连续赋值语句的综合：从赋值语句右边提取出逻辑，用于驱动赋值语句左边的net
过程赋值语句的综合：从赋值语句右边提取出的逻辑，用于驱动赋值语句左边的reg型变量。
注意：initia语句仅用于仿真，不综合。
只有在always中才能被综合。
建议组合逻辑用阻塞语句，时序逻辑用非阻塞语句，任何延时控制（如#5）都被综合工具器忽略。
一个模块中同一个变量不能既有阻塞赋值，又有非阻塞赋值。
always语句的综合
1对于组合逻辑，事件列表必须包括所有always语句中引用的变量，否则会造成综合的结果与设计功能不匹配。
2临时变量可以不用在事件列表中列出。
if语句的综合
特别要注意综合出锁存器。
always中，某个变量没有在所有的条件分支中被赋值，就会综合出锁存器。
case语句综合
和if语句一样，不完整的case分支语句也会导致锁存器的综合。
避免方法：
1）在case语句前，对要赋值的变量赋予初值
always @ (state or a or b) begin
q =0;
case(state)
3'b000: q = A & B;
……
2）使用default分支语句
3）使用综合指令，具体用法在case关键字行的注释中插入”synthesis full_case“
并行CASE语句
通常情况下case语句和if语句一样会综合出代有优先权解码的硬件电路，从上大侠选项优先级逐渐降低。
但如果设计者知道case语句中的所有项是互斥的，这时候就使
用”parallel_case"综合指令。
always @（key)
case(key) //synthesis parallel_case
4'b0001: a = 0;
endcase。