條件語(yǔ)句的可綜合性

HDL語(yǔ)言的條件語(yǔ)句與算法語(yǔ)言的條件語(yǔ)句，最大的差異在于：

1.不管條件：當(dāng)前輸入條件沒(méi)有對(duì)應(yīng)的描述，則該條件為不管條件（Don’tCare）。對(duì)應(yīng)不管條件的信號(hào)稱(chēng)為不管信號(hào)

2.不選條件：多個(gè)條件分支中，未獲得當(dāng)前輸入條件指向的分析，稱(chēng)為不選條件（Don’tSelect）。對(duì)應(yīng)的信號(hào)稱(chēng)為不選信號(hào)。

不管不選發(fā)生時(shí)，HDL的綜合器，將盡量維持原值，并且得到額外的生成結(jié)構(gòu)。若無(wú)法用生成結(jié)構(gòu)維持原值，則直接報(bào)錯(cuò)。根據(jù)行為語(yǔ)句的開(kāi)節(jié)點(diǎn)ON/閉節(jié)點(diǎn)CN描述；部分條件PC/全部條件FC；以及條件分支的輸出是否具有同名信號(hào)（線(xiàn)與WAND）或不同名信號(hào)（非線(xiàn)與Not_WAND），綜合器將得到不同的處理結(jié)果。

開(kāi)節(jié)點(diǎn)全部條件全部分支非線(xiàn)與描述

此時(shí)，全條件描述導(dǎo)致沒(méi)有不管條件和不管信號(hào)。但全部分支非線(xiàn)與（即每一個(gè)條件分支語(yǔ)句輸出不同名信號(hào)），將導(dǎo)致不選信號(hào)。對(duì)于不選條件不選信號(hào)，EDA將維持原值。生成結(jié)構(gòu)為鎖存器。

條件譯碼邏輯：

RTL視圖：（QuartusII）

這里的譯碼邏輯為：

一般性的代碼模型分析：

左側(cè)為代碼塊，全條件描述不存在不管條件，全部分支非線(xiàn)與存在不選條件和不選信號(hào)，EDA需要為這些不選信號(hào)生成鎖存器，用于維持原值。右側(cè)為其代碼模型：

結(jié)論：開(kāi)節(jié)點(diǎn)全部條件全部輸出非線(xiàn)與的HDL描述，將得到的結(jié)構(gòu)

閉節(jié)點(diǎn)全部條件全部分支非線(xiàn)與描述

綜合分析：

1.閉節(jié)點(diǎn)描述將導(dǎo)致生成寄存器

2.全部條件描述，使得此時(shí)不存在不管條件

3.全部分支輸出非線(xiàn)與，將導(dǎo)致不選條件/不選信號(hào)。這些不選信號(hào)需要維持原值。

4.由于此時(shí)已經(jīng)輸出末端已經(jīng)得到有記憶的寄存器，因此綜合器此時(shí)將使用這些生成寄存器維持原值（不選信號(hào)）

例如：

RTL視圖（QuartusII）：

這里譯碼邏輯為：

關(guān)于使用寄存器維持原值（不選信號(hào)/不管信號(hào)）：

寄存器維持原值需要遵循兩個(gè)互相矛盾的綜合原則：

1.優(yōu)化原則：寄存器使用其使能端維持原值，將導(dǎo)致時(shí)鐘信號(hào)的路由產(chǎn)生邏輯，或者說(shuō)時(shí)鐘信號(hào)被加工，最終導(dǎo)致時(shí)鐘偏斜參數(shù)的惡化，影響系統(tǒng)的最高速度。因此，綜合器將盡量避免寄存器使用使能端。

2.原創(chuàng)原則：綜合器根據(jù)代碼模型分析，和實(shí)際的物理實(shí)現(xiàn)，必然需要對(duì)已經(jīng)的描述的代碼進(jìn)行加工和修改，最典型的例子就是生成結(jié)構(gòu)（生成鎖存器，生成寄存器）。但過(guò)多的生成結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)致最終實(shí)現(xiàn)的電路可能與設(shè)計(jì)者的愿望相悖。因此，綜合器將盡量避免生成結(jié)構(gòu)。

除了使用使能端維持寄存器原值，另一個(gè)產(chǎn)生生成結(jié)構(gòu)的方法則是多路器閉環(huán)：

一般性的代碼模型分析：

結(jié)論：閉節(jié)點(diǎn)全部條件全部分支輸出非線(xiàn)與描述，將得到的結(jié)構(gòu)。注意此時(shí)綜合器在寄存器維持原值時(shí)，可能產(chǎn)生時(shí)鐘優(yōu)化原則和原創(chuàng)原則的選擇。

5.3開(kāi)節(jié)點(diǎn)全部條件全部分支線(xiàn)與描述

綜合分析：

1.全部條件避免了不管條件

2.全部分支線(xiàn)與（所以分支輸出同名信號(hào)），綜合器為了避免短路，將生產(chǎn)多路器。

注意此時(shí)沒(méi)有生成鎖存器。

RTL視圖：

一般性代碼模型分析：

結(jié)論：開(kāi)節(jié)點(diǎn)全部條件全部輸出線(xiàn)與描述，將得到<多路器輸出>結(jié)構(gòu)。

注意這里沒(méi)有鎖存器，雖然有不選信號(hào)，但這些不選信號(hào)被多路器屏蔽。

編輯：jq