FPGA中阻塞与非阻塞赋值的线性反馈移位寄存器实现差异

线性反馈移位寄存器（Linear Feedback Shift Register, LFSR）是一种在FPGA设计中常见的数字逻辑电路，用于数据的循环移位和序列生成。在这个模块lfsrb1的描述中，我们主要关注的是阻塞和非阻塞赋值在FPGA编程中的应用。 FPGA编程中，赋值语句的执行方式对电路行为有着重要影响。阻塞赋值（用`=`表示）和非阻塞赋值（用`<=`表示）在时间上有着明显的区别： 1. **阻塞赋值**：阻塞赋值的执行遵循严格的顺序，即先计算右侧值（Right-Hand Side, RHS），然后将这个值立即赋给左侧值（Left-Hand Side, LHS）。在任何时候，阻塞赋值不允许其他语句的干扰，除非当前赋值完成。这意味着如果RHS中包含延迟或延时操作，会导致整个赋值操作被延迟，这在可综合设计中必须避免，因为会导致综合工具无法处理。 2. **非阻塞赋值**：相比之下，非阻塞赋值在计算RHS的同时，允许其他Verilog语句（包括非阻塞赋值）并行执行。当一个非阻塞赋值开始时，RHS会被计算，而LHS的更新则在赋值时刻结束时完成。由于非阻塞赋值是异步的，它适用于对寄存器类型的变量赋值，通常用于初始状态设置（initial block）和时序逻辑（always block）中，但不适用于连续赋值的情况。 在实际设计中，选择阻塞还是非阻塞赋值取决于具体的应用场景。阻塞赋值适合于那些需要严格顺序控制和确定性行为的场合，例如需要确保某个信号在赋值后立即可用。而非阻塞赋值则适用于那些需要保持并行性和实时响应的场景，如流水线设计中的数据传递。 对于阻塞赋值，设计者需要注意避免潜在的时序问题，尤其是在设计可综合的Verilog模块时，应尽量避免RHS中出现可能导致综合工具无法处理的延迟。而在使用非阻塞赋值时，设计师需要权衡并行性和实时性的权衡，以满足特定的设计需求。 理解阻塞和非阻塞赋值在FPGA设计中的作用，能够帮助开发人员更有效地构建和优化电路，确保系统的正确性和性能。在选择适当的赋值方式时，结合具体的系统要求和工具限制，是设计高质量FPGA电路的关键。