1、位寬不匹配

Verilog編碼中，常見的位寬不匹配錯誤，有賦值左右位寬不匹配（<=,=），比較位寬（>,<,>=,<=）不匹配，計算位寬（+，-）不匹配

位寬不匹配會導致綜合產(chǎn)生的網(wǎng)表與個人預期差異較大，導致功能不正確。VCS仿真能及時發(fā)現(xiàn)問題，但VCS仿真存在部分場景沒有覆蓋的問題，因此僅僅通過VCS仿真不容易發(fā)現(xiàn)問題。通過spyglass lint檢測可以發(fā)現(xiàn)所有位寬不匹配的情況。

2、位寬不匹配的危害

下文以比較位寬不匹配為例，講解位寬不匹配的危害。

注意：

1)在條件判斷中（if語句），不建議使用加減后結果直接進行比較，禁止進行加減運算后與位寬不匹配的數(shù)據(jù)/變量進行比較。

2)拼接符號中“{}”，不允許使用加減乘除等運算，綜合類軟件無法正確判斷數(shù)據(jù)運算結果位寬。數(shù)字運算必須先通過wire指定位寬，然后通過assign得到運算結果

錯誤案例1

如下代碼，代碼本意是：當cnt0與cnt1之和大于8的時候，count加1。

錯誤代碼中：

比較數(shù)據(jù)是4’h8,此時綜合完成后的網(wǎng)表中，會將cnt0與cnt1之和截位成4bit，再與4’h8比較，如果cnt0與cnt1之和為5’h10000,在此會截位為4’h0000，反而小于4’h8,與預期功能不符

正確代碼&推薦代碼中：

先定義：wire [4:0] cnt_add ; 指定cnt_add位寬為5bit，然后assign cnt_add = (cnt0+cnt1) ;最后與5’h8比較，因為通過wire指定了位寬，所以對于各類綜合軟件而言都不會發(fā)生截位，不會發(fā)生錯誤。

正確代碼&不推薦中

直接將4’h8修改為5’h8，也避免了cnt0+cnt1累加截位，但是spyglass lint會報warning，

不推薦。

reg  [3:0]   cnt0  ;
reg  [3:0]   cnt1  ;
reg  [4:0]   count ;
reg          ov_nc ;


//-------------case 1-----------------
//wrongcode錯誤代碼
always @ (posedge clk or negedge rst_n) 
    if(!rst_n)begin
    count     <= 5'b0 ;
    end 
    else if((cnt0+cnt1)>4'h8) //should be 5'h8
    begin
       {ov_nc, count} <= count +1'b1;
    end 
    
//right  ,but not recommended
always @ (posedge clk or negedge rst_n) 
    if(!rst_n)begin
    count     <= 5'b0 ;
    end 
    else if((cnt0+cnt1)>5'h8) //should be 5'h8
    begin
       {ov_nc, count} <= count +1'b1;


//right code and recommended  正確且推薦
wire [4:0] cnt_add ;
assign  cnt_add  = (cnt0+cnt1) ;


always @ (posedge clk or negedge rst_n) 
    if(!rst_n)begin
    count     <= 5'b0 ;
    end 
    else if(cnt_add >5'h8) // (cnt0+cnt1) is 5 bits
    begin
         {ov_nc, count} <= count +1'b1;
    end 
    
?錯誤案例2

NOTE: 拼接符號中“{}”，不允許使用加減乘除等運算，綜合類軟件無法正確判斷數(shù)據(jù)運算結果位寬。數(shù)字運算必須先通過wire指定位寬，然后通過assign得到運算結果。

錯誤代碼中：

{1'b0,(cnt0+cnt1)} ，在if語句（）拼接符號中，綜合軟件無法識別 (cnt0+cnt1)應該是多少bit，(cnt0+cnt1)可能會是5bit，也可能是4bit。

正確代碼&推薦代碼中

通過 wire [4:0] cnt_add ; assign cnt_add = (cnt0+cnt1) ; 指定了(cnt0+cnt1)之和為5bit，利用拼接符指定{1'b0,cnt_add}為6bit，然后與6bit的cnt2比較。

正確代碼&不推薦中

通過 wire [4:0] cnt_add ; assign cnt_add = (cnt0+cnt1) ; 指定了(cnt0+cnt1)之和為5bit，但是直接與6bit的cnt2比較，各類綜合軟件也會正確識別位寬，不會發(fā)生截位，但是spyglass lint會報warning，雖然功能正確，但是不推薦。

//-------------case 2-----------------//
 reg  [3:0]   cnt0  ;
 reg  [3:0]   cnt1  ;
 reg  [5:0]   cnt2  ;
 
 //wrong code
 always @ (posedge clk or negedge rst_n) 
    if(!rst_n)begin
    count     <= 5'b0 ;
    end 
    else if({1'b0,(cnt0+cnt1)}

	編輯：黃飛