mux与LUT资源消耗及逻辑级数关系讨论

como19860708

器件类型：LATTICE XP2系列
综合工具：synplify pro
描述语言：VHDL

今天抽时间研究了一下 n mux 1代码与FPGA实现的关系。发现一些问题：如下代码1实现16mux1功能，消耗8个LUT4
case cs is
    when 0 => dout <= d0;
    when 1 => dout <= d1;
    when 2 => dout <= d2;
    when 3 => dout <= d3;
    when 4 => dout <= d4;
    when 5 => dout <= d5;
    when 6 => dout <= d6;
    when 7 => dout <= d7;
    when 8 => dout <= d8;
    when 9 => dout <= d9;
    when 10 => dout <= d10;
    when 11 => dout <= d11;
    when 12 => dout <= d12;
    when 13 => dout <= d13;
    when 14 => dout <= d14;
    when 15 => dout <= d15;
end case;

代码2实现14mux1功能，却要消耗9~10个LUT（与最后when other 赋值语句有关）
case cs is
    when 0 => dout <= d0;
    when 1 => dout <= d1;
    when 2 => dout <= d2;
    when 3 => dout <= d3;
    when 4 => dout <= d4;
    when 5 => dout <= d5;
    when 6 => dout <= d6;
    when 7 => dout <= d7;
    when 8 => dout <= d8;
    when 9 => dout <= d9;
    when 10 => dout <= d10;
    when 11 => dout <= d11;
    when 12 => dout <= d12;
    when 13 => dout <= d13;

    when others => dout <= d13;
end case;



我是这么理解的：
实现16mux1消耗8个LUT4,若实现14mux1，相当于16mux1其中3个输入接同一个信号，不应该比16mux1消耗更多资源。
实际综合时10~14mux1均须消耗9~10个LUT4。
这点我还是无法理解，多消耗的LUT用在什么地方了？


还发现一个现象：
当输入数量非2的N次方时，综合后输入的逻辑级数有两种。比如14mux1，最大逻辑级数4，最小逻辑级数3.
当用case语句实现时，写在最后的信号逻辑级数为3；其他为4；与语句位置有关，与功能无关。
当用if语句实现时，信号按0~13分配，则第13个信号逻辑级数为3，其他为4；与语句位置无关，与功能有关。

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