奇技淫巧我不會，但我這有一些我工作后才學(xué)到的一些Verilog寫法。
數(shù)字電路設(shè)計主要就是，選擇器、全加器、比較器，幾個常用邏輯門，再加個D觸發(fā)器，電路基本都能實現(xiàn)了。寫代碼其實是個體力活，電路和時序圖應(yīng)該在設(shè)計階段就已經(jīng)到了你的文檔里或在腦子里沒來得及寫出來。組合邏輯+時序邏輯

assign或always@（*）always@（posedge clk or negedge rst_n）
有人說掌握Verilog 20%的語法就可以描述 90%以上的電路，說的對。

casez

always @(*)begin casez(code) 8'b1???_???? : data[2:0] = 3'd7; 8'b01??_???? : data[2:0] = 3'd6; 8'b001?_???? : data[2:0] = 3'd5; 8'b0001_???? : data[2:0] = 3'd4; 8'b0000_1??? : data[2:0] = 3'd3; 8'b0000_01?? : data[2:0] = 3'd2; 8'b0000_001? : data[2:0] = 3'd1; 8'b0000_0001 : data[2:0] = 3'd0; default : data[2:0] = 3'd0; endcaseend這樣的case有優(yōu)先級選擇，可綜合，實際項目可以使用，不過我個人習(xí)慣上還是，有優(yōu)先用if-else，沒有直接用case。synopsys的EDA工具有關(guān)于full case與parallel case可以查看下面博客鏈接。https://blog.csdn.net/li_hu/article/details/10336511

generate+for

合理使用generate+for循環(huán)可以提高編碼效率，同樣的賦值語句需要賦值多次。

generate genvar i; for(i=0;i<16;i=i+1) begin: neg_data assign neg_data_out[i*DATA_WIDTH +:DATA_WIDTH] = -data_in[i*DATA_WIDTH +:DATA_WIDTH] endendgenerate
?同一個模塊需要實例化多次

generate genvar i; for(i=0;i<16;i=i+1) begin: mult_12x12 DW02_mult #( .A_WIDTH(12), .B_WIDTH(12) ) u_DW02_mult0( .A(mult_a[i*12 +:12]), .B(mult_b[i*12 +:12]), .TC(1'b0), .PRODUCT(product[i*24 +:24]) ); endendgenerate
當(dāng)然這樣寫debug會有一些困擾，Verdi會顯示每一個generate塊，選中對應(yīng)的塊，加進(jìn)去的波形就會是對應(yīng)的bit信號。

generate if/case

做一些通用IP的方法，隨便舉個例子比如要做一個選擇器通用IP，支持二選一，三選一，四選一。

generate if(MUX_NUM == 0)begin : mux4_1 always@(*)begin case(sel[1:0]) 2'b00:data_out = data_in0; 2'b01:data_out = data_in1; 2'b10:data_out = data_in2; default:data_out = data_in3; endcase endend else if(MUX_NUM = 1) begin : mux3_1 always@(*)begin case(sel[1:0]) 2'b00:data_out = data_in0; 2'b01:data_out = data_in1; default:data_out = data_in2; endcase endend else begin : mux2_1 always@(*)begin case(sel[1:0]) 2'b00:data_out = data_in0; default:data_out = data_in1; endcase endend endgenerate
generate case可以寫更多的分支

generate case(MUX_NUM) 0:begin：mux_2 end 1:begin: mux_3 end 2:begin: mux_4 end default:begin end endcaseend endgenerate
調(diào)用的時候只需要

mux #( .MUX_NUM(0))u_mux( ...);

參數(shù)化定義

模塊化設(shè)計，功能模塊的劃分盡可能細(xì)，差別不大的代碼通過參數(shù)化達(dá)到重復(fù)使用的目的。

always @(*)begin case(sel) CASE0:data_out = data_in0; CASE1:data_out = data_in1; CASE2。。。 default:; endcase end
實例化

mux #( .CASE0(8'd11), .CASE1(8'd44) ...)u_mux( ...);

移位操作

對于移位操作直接用位拼接

assign data_shift[6:0] = data[4:0] << 2;assign data_shift[7:0] = data[4:0] << shift[1:0];
寫成

assign data_shift[6:0] = {data[4:0], 2'b0};always @(*)begin case(shift[1:0]) 2'b00: data_shift[7:0] = {3'b0, data[4:0]}; 2'b01: data_shift[7:0] = {2'b0, data[4:0], 1'b0}; 2'b10: data_shift[7:0] = {1'b0, data[4:0], 2'b0}; default:data_shift[7:0] = {data[4:0], 3'b0}; endcaseend
如果是有符號數(shù)，高位要補(bǔ)符號位。也就是算術(shù)移位。

always @(*)begin case(shift[1:0]) 2'b00: data_shift[7:0] = {{3{data[4]}}, data[4:0]}; 2'b01: data_shift[7:0] = {{2{data[4]}}, data[4:0], 1'b0}; 2'b10: data_shift[7:0] = {data[4], data[4:0], 2'b0}; default:data_shift[7:0] = {data[4:0], 3'b0}; endcaseend
shift也可能是有符號數(shù)，正數(shù)左移，負(fù)數(shù)右移。右移方法同理。

$clog2系統(tǒng)函數(shù)

Verilog-2005引入了$clog2系統(tǒng)函數(shù)，為了方便計算數(shù)據(jù)位寬，避免位浪費。（這個是拿來湊字?jǐn)?shù)的）

parameter DATA_WIDTH = 4,parameter CNT_WIDTH = log2(DATA_WIDTH)parameter CNT_WIDTH = clog2(DATA_WIDTH-1)parameter CNT_WIDTH = $clog2(DATA_WIDTH) reg [DATA_WIDTH-1:0] data_r0; reg [CNT_WIDTH-1:0] cnt; //-------------------------------------------------------//以下兩個函數(shù)任用一個//求2的對數(shù)函數(shù)function integer log2; input integer value; begin value = value-1; for (log2=0; value>0; log2=log2+1) value = value>>1; endendfunction //求2的對數(shù)函數(shù)function integer clogb2 (input integer bit_depth);begin for(clogb2=0; bit_depth>0; clogb2=clogb2+1) bit_depth = bit_depth>>1;endendfunction

對齊

tab鍵還是空格鍵？留言區(qū)說出你的故事。我把編輯器設(shè)置成tab自動替換成4個空格。 用空格對齊代碼，提高代碼觀賞性。

assign signal_b = signal_a;assign data_b = data_a;assign cs_en = 1'b1; assign signal_b = signal_a;assign data_b = data_a;assign cs_en = 1'b1;
第二種寫法更美觀，always塊里面的語句也應(yīng)該對齊。

命名

給模塊起名字，給信號起名字，真的很難，但是不管怎樣都不要用拼音，會遭人鄙視。是的，我見過！

階梯式assign

assign data_out[5:0] = data_vld0 ? data0[5:0] : data_vld1 ? data1[5:0] : data_vld2 ? data2[5:0] : data_vld3 ? data3[5:0] : 6'b0;
由于if-else和case不能傳播不定態(tài)，有的EDA工具有X態(tài)傳播選項，可以強(qiáng)行傳播，但是并不是所有的EDA工具都有這個功能，所以有些書上建議都用組合邏輯用assign。 這種寫法沒什么問題，但是有一點，覆蓋率不好收，如果一些情況沒跑到需要一個個分析。覆蓋率會把數(shù)據(jù)信號當(dāng)作一個情況列出來，比如數(shù)據(jù)信號data沒出現(xiàn)過0 的情況，實際上數(shù)據(jù)信號沒出現(xiàn)0的情況是正常的，這就要你一個一個的exclude掉。 所以不要寫很長的assign做選擇器，有優(yōu)先級用if-else，或根據(jù)具體情況用case。這樣哪一行哪一種情況沒跑到會一目了然。當(dāng)然if中的條件太多，覆蓋率也不好收，條件太多組合的情況多，分析起來繁瑣。如果上述信號的vld不同時出現(xiàn)也可以采用這種寫法，減少cell的使用數(shù)量。這樣也是有覆蓋率的問題，這只是一種特殊情況，很長的assign選擇器盡量不要寫。

assign data_out[5:0] = ({6{data_vld0}} & data0[5:0]) | ({6{data_vld1}} & data1[5:0]) | ({6{data_vld2}} & data2[5:0]) | ({6{data_vld0}} & data3[5:0]);
關(guān)于X態(tài)傳播，一定要注意，帶有reset的寄存器面積和時序會稍微差一些，控制通路的寄存器必須帶有復(fù)位，數(shù)據(jù)通路的寄存器可以不帶復(fù)位，但是要注意使用時如果使用數(shù)據(jù)通路的數(shù)據(jù)去做了控制條件，就必須要復(fù)位，否則如果X態(tài)沒有查出來，事情就大了。

布線太密的原因

寄存器位寬太大。

reg [10000-1:0] data; 這樣寫在功能上沒什么問題，但是如果你之后有對這個數(shù)據(jù)做了很多邏輯，可能會造成后端布線太密，從后端的角度看到其實cell數(shù)量并不多，就是線比較密，比如說這個數(shù)據(jù)后面再放個選擇器，或者輸出給其他模塊，就相當(dāng)于一萬根線連到很多地方，布線很緊張，如果時序有問題需要繞線，或者需要ECO，做成的可能性很小。 盡量不要這樣做邏輯，除非對面積沒限制，要么最后只能改架構(gòu)。 第二個原因是負(fù)載太大。同一個信號在很多地方使用，布線也會變復(fù)雜，比如最常見的是參數(shù)信號，在很多模塊都會有用到的情況，用寄存器復(fù)制的方法。

always @(posedge clk or negedge rst_n)begin if(!rst_n)begin data_para0 <= 4'b0; data_para1 <= 4'b0; data_para2 <= 4'b0; end else begin data_para0 <= data_para; data_para1 <= data_para; data_para2 <= data_para; endend
畫倆圖大概意思一下。這樣每個寄存器的驅(qū)動變少。

有網(wǎng)友提到這樣子寫被綜合掉的概率也是很大。所以就只能在設(shè)計時盡量注意負(fù)載的問題。

加比選

面積：加法器 > 比較器 > 選擇器乘法器本質(zhì)上也是全加器。所以就有先選后比，先選后加，先選后乘。

assign sum[4:0] = enable ? (data_a + data_b) : (data_c + data_d); assign add_a[3:0] = enable ? data_a : data_c;assign add_b[3:0] = enable ? data_b : data_d;assign sum[4:0] = add_a + add_b;

畫個圖意思一下。

數(shù)據(jù)通路與控制通路

數(shù)據(jù)通路打拍可以不帶復(fù)位，帶著使能信號去打拍，減少信號翻轉(zhuǎn)，減少功耗。保證數(shù)據(jù)用的時候不是X態(tài)， 組合邏輯路徑是否需要插入pipeline，插入pipeline的位置需要注意。寄存器能少用就少用。 盡量不要用除法，首先除法器面積更大，除法也會有余數(shù)，余數(shù)是否需要保留就很麻煩。除以常數(shù)可以做成乘以定點常數(shù)的方法。 乘以常數(shù)用移位加，也可直接用*號。例如a * 2‘d3，工具會幫你優(yōu)化成 a << 2’d1 + a。甚至可能優(yōu)化得更好。（杠：不要過度依賴工具）。關(guān)于用移位加還是*號的問題，博主做過綜合后的面積對比，相對來說，工具還是優(yōu)化那么一點點。直接用 * 號吧。 盡量不要用減法，減法要考慮到減翻的問題，盡量用加法。

方案設(shè)計

方案最重要，一個好的方案往往事半功倍。 狀態(tài)機(jī)設(shè)計要狀態(tài)明確，一個狀態(tài)盡量只做一件事情。狀態(tài)機(jī)大法好。 做成IP化設(shè)計，功能分割盡量獨立并可復(fù)用性，相同的功能用同一塊IP，保證IP的沒問題，最后像搭積木一樣，搭建起數(shù)字系統(tǒng)。多積累些常用IP，常用的一些寫法的代碼。

審核編輯 ：李倩