FPGA设计规范与Verilog语法要点解析

本文档是关于FPGA设计的第四节，重点讲述了FPGA设计中的规则、技巧要点以及Verilog语言的常见语法。旨在帮助学习者理解如何使用Verilog有效地设计FPGA电路，避免设计混乱导致的问题。 在FPGA设计中，使用Verilog语言是一种常见的方法。与C语言不同，Verilog设计需要遵循更严格的规范和逻辑，因为它是用来描述硬件电路的。设计不规范或逻辑混乱可能会导致功能无法实现，问题难以定位。为了提高设计效率和代码质量，需要了解并遵守一些设计原则。 首先，文章提到了D触发器的基础知识，这是数字电路中最基本的时序元件。D触发器在时钟上升沿到来时更新Q端的状态，如果没有时钟边沿，则Q的值保持不变。在设计时，应将D触发器视为硬件实体，并遵循并行处理的思维方式，而不是线性执行的软件思维。 接着，文章强调了设计思维的重要性，将设计看作是硬件芯片，每个部分都有其特定的功能。在设计过程中，应避免使用某些在设计阶段不必要的Verilog语法，例如`initial`、`task/function`、`for/while/repeat/forever`、`integer`、`X/Z态`、`Casex/casez`、`force/wait/fork`以及非同步延迟如`#5`等，这些通常在仿真阶段使用。同时，提倡使用如`reg/wire`、`parameter`、`assign`、`always`以及`ifelse`、`case`、算数运算符和赋值运算符等常用语法，确保设计简洁高效。 对于设计规范，推荐使用`<=`进行时序逻辑赋值，`=`用于组合逻辑赋值，以清晰地区分时序和组合逻辑。在编写代码时，尽量使用`ifelse`和`case`结构进行条件判断，以提高代码的可读性和可维护性。 这篇文档提供了一套FPGA设计的基础指导，包括Verilog语言的使用规范和设计思路，有助于初学者更好地理解和掌握FPGA设计的关键要点。通过遵循这些规则和技巧，可以避免设计中可能出现的问题，提高设计的可靠性和效率。