verilog中generate的疑问

YoungZ1

for-generate在和外部信号相连时，感觉很奇怪，因为generate中用一个循环就可以很方便生成很多个类似的模块，但是这些端口信号和外部信号相连却要全部逐个赋值。。。。。。有经验的大神请讲解一下呗，谢谢

1. `timescale 1ns/1ps
   
2. `define TWO
   
3. module top(
   
4.          clk
   
5.         ,rst_n
   
6.         ,din0
   
7.         ,din1
   
8.         ,din2
   
9.         ,din3
   
10.         ,dout0
    
11.         ,dout1
    
12.         ,dout2
    
13.         ,dout3
    
14. );
    
15. 
    
16. parameter N=4;
    
17. 
    
18. input clk;
    
19. input rst_n;
    
20. input        [3:0]        din0;
    
21. input        [3:0]        din1;
    
22. input        [3:0]        din2;
    
23. input        [3:0]        din3;
    
24. output        [3:0]        dout0;
    
25. output        [3:0]        dout1;
    
26. output        [3:0]        dout2;
    
27. output        [3:0]        dout3;
    
28. 
    
29. 
    
30. `ifdef ONE
    
31. 
    
32. generate
    
33. 
    
34.         genvar j;
    
35.        
    
36.         for(j=0;j<N;j=j+1) begin: fuck
    
37.                
    
38.                 wire         [3:0]        din;
    
39.                 wire        [3:0]        dout;
    
40.                
    
41.                 gen                                        gen(
    
42.                          .clk                                (clk        )
    
43.                         ,.rst_n     (rst_n)
    
44.                         ,.din       (din        )
    
45.                         ,.dout      (dout        )
    
46.                 );
    
47.         end
    
48. 
    
49. endgenerate
    
50. 
    
51. assign fuck[0].din = din0;
    
52. assign fuck[1].din = din1;
    
53. assign fuck[2].din = din2;
    
54. assign fuck[3].din = din3;
    
55. 
    
56. assign dout0 = fuck[0].dout;
    
57. assign dout1 = fuck[1].dout;
    
58. assign dout2 = fuck[2].dout;
    
59. assign dout3 = fuck[3].dout;
    
60. 
    
61. `elsif TWO
    
62. 
    
63. 
    
64. wire        [4*N-1:0] din_w;
    
65. wire        [4*N-1:0] dout_w;
    
66. 
    
67. generate
    
68. 
    
69.         genvar j;       
    
70.        
    
71.         for(j=0;j<N;j=j+1) begin: fuck               
    
72.                 gen                                        gen(
    
73.                          .clk                                (clk                                                                        )
    
74.                         ,.rst_n     (rst_n                                                                )
    
75.                         ,.din       (din_w[(j+1)*4-1 : j*4]        )
    
76.                         ,.dout      (dout_w[(j+1)*4-1 : j*4])
    
77.                 );
    
78.         end
    
79. 
    
80. endgenerate
    
81. 
    
82. assign din_w[3:0]         = din0;
    
83. assign din_w[7:4]         = din1;
    
84. assign din_w[11:8]         = din2;
    
85. assign din_w[15:12] = din3;
    
86. 
    
87. assign dout0 = dout_w[3:0]         ;
    
88. assign dout1 = dout_w[7:4]         ;
    
89. assign dout2 = dout_w[11:8] ;
    
90. assign dout3 = dout_w[15:12];
    
91. 
    
92. `endif
    
93. 
    
94. endmodule
    

复制代码

1. [code]`timescale 1ns/1ps
   

复制代码

module gen(
         clk
        ,rst_n
        ,din
        ,dout
);

//---------------------------------
// parameter
//---------------------------------

parameter PAR = 4'd1;

//---------------------------------
// Input and Output
//---------------------------------

input                                 clk;
input                                 rst_n;
input         [3:0] din;
output         [3:0]        dout;

reg                        [3:0]        dout;

//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
//
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

always @(posedge clk,negedge rst_n) begin
        if(!rst_n)
                dout <= 4'd0;
        else
                dout <= din + PAR;
end


endmodule
[/code]

YoungZ1

忘了说了，上面的代码已经仿真正确，能够通过ISE综合。

YoungZ1

应该有人用过的啊，求指教

glace12123

信号名也是醉了。。。。。
先看他第一种引用： assign fuck[0].din = din0;  你for的时候，生成很多fuck[n]，n就是j的值，那么按照verilog引用模块内信号的原则，module_inst_name.sig 就可以访问例化名“module_inst_name”的模块内部的"sig"信号，那么他用din0赋值给fuck[0].din，就可以把din0引入到第一1个fuck模块的din信号上，往后以此把每一个din都引入到对应fuck[n]的din上，就是这样的。。

他的第二种引用： .din       (din_w[(j+1)*4-1 : j*4]        ),    这是for里例化模块的输入信号，很明显，随着j的不同，计算后，每次选的din_w的bit也不同，你自己计算一次就清楚了，这样就把din_w[15:0]不同的bit分配给了某个fuck模块的din。。。

YoungZ1

我知道这段代码什么意思啊，就是我写的，只不过我觉得for  generate对于多个类似模块的生成很有帮助，减小代码量，改个参数就可以实现很好的扩展性，但是和它相连的信号却不能用循环……是不是我太想偷懒了。。。？

YoungZ1

回复 4# glace12123


    我知道这段代码什么意思啊，就是我写的，只不过我觉得for&#160;&#160;generate对于多个类似模块的生成很有帮助，减小代码量，改个参数就可以实现很好的扩展性，但是和它相连的信号却不能用循环……是不是我太想偷懒了。。。？

glace12123

谁说不可以，说来说去只是简化代码的技巧而已，定义
reg [２：０]  Sig [７：０]； 一个二维变量。
现在你有８个sig[２：０]了，那么你在循环里写sig[n]，就把sig[0]～ sig[７]对应到每个for里的模块了，定义n为多少，也是可以参数化的。。。。但是，二维变量不能用于输入输出噢，只能是模块内部变量

YoungZ1

回复 7# glace12123


    但是如果这种寄存器堆规模比较大，在FPGA中不仅仅消耗的是寄存器资源，同时还有为了给地址和存储内容建立映射关系的查找表，后者是完全没必要的资源浪费呀，而且寄存器堆由很多分散寄存器产生，很容易形成关键路径的吧………不知道我说的有问题没……

glace12123

回复 8# YoungZ1

我刚才有个错误的东西，那就是，应该用wire去定义二维，不该用reg。。。。反正你是连线而已这样就不会造成寄存器浪费了。。。
还有，别低估FPGA综合器的水平，不是每一种用reg定义的二维数组操作，都会给你综合成RAM实现，大多数情况的综合结果还是多个寄存器实现的。

glace12123

至于关键路径这种东西，貌似不会因为加寄存器产生吧？  相反，加寄存器恰恰是减少关键路径的方法