FPGA笔记(三)

本文探讨了FPGA中wire型和reg型变量的区别,并记录了作者尝试绘制并描述RTL级流水灯逻辑的过程。作者分享了一张亲手绘制的逻辑图,对比了教程中的流水灯和自己的实现。

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FPGA笔记(三)

1、wire型与reg型变量的区别:

作为新手,一直纠结这俩种类型的变量,不知道到底什么时候该用wire型和reg型。写了程序之后,大概也清楚到底什么时候用了,总结总结吧。不然容易忘了。
在讨论什么时候使用wire型变量和reg型变量之前,先说明连续赋值和过程赋值。
连续赋值:可以理解为表达式右侧的计算结果可以立即更新表达式的左侧。
过程赋值:过程赋值语句中,表达式右侧的计算在某种条件下的触发下放到一个变量中,这个时候这个变量必须是reg型的,根据触发条件的不同,过程赋值语句可以建模不同的硬件结构。
如果这个触发条件是上升沿或下降沿,那么这个硬件就是触发器
如果这个触发条件是某一个信号的高电平或低电平,那么这个硬件结构是锁存器
如果这个触发条件是任意操作数的变化,那么这个硬件结构模型是组合逻辑
     wire型变量对应的连续赋值,如assign,而reg型变量对应的过程赋值(initial、always过程块中),wire为无逻辑的连线,只做连线,assign c=a&&b,并不是对c赋值,综合器综合时将a&&b综合成ab,经过一个与门,而c只是连接到与门输出的线,真正综合与门的是&&,而不是C。


2、不用的引脚为什么要设置为输入三态(As input tri-stated)?

从网上查了很多这方面的资料都没有一个确切的答案,很多时候都要把未使用的引脚设定为As input tri-stated (三态输入),三态也就只能指高电平、低电平、高阻态三种状态了,但是还是没懂,所谓的输入三态是个什么状态?
### 关于 FPGA 自学笔记的小梅哥资源 小梅哥的 FPGA 学习资源是一套非常全面的学习材料,适合初学者入门以及深入理解 FPGA 的开发流程技术细节。以下是针对您需求的具体说明: #### 资源概述 小梅哥提供了两部分内容供学习者参考:一是 **FPGA 自学笔记资源下载**[^1],二是 **书本源码**[^2]。前者包含了完整的自学笔记相关文档,后者则专注于 Verilog 实践代码。 - **自学笔记资源下载**: 提供了详细的 FPGA 学习指南,涵盖了基础概念、硬件描述语言 (HDL) 编程技巧以及实际项目的实现方法。您可以访问该项目地址获取更多详情:https://gitcode.com/open-source-toolkit/c2820。 - **书本源码**: 针对《小梅哥 FPGA 自学笔记》一书中提到的实际案例进行了代码化处理,帮助读者更好地理解应用理论知识。此部分特别适合希望快速掌握 Verilog HDL 的新手开发者。项目链接如下:https://gitcode.com/open-source-toolkit/246b8。 #### 技术要点解析 除了上述资源外,在具体技术层面还需要关注以下几个方面来提升您的 FPGA 开发能力: - **FPGA 架构与工具链熟悉程度**[^3]: 掌握现代 FPGAs 的内部结构特点及其配套软件环境至关重要。比如 Xilinx Vivado Intel Quartus 是目前最流行的两款设计平台。 - **动手实操经验积累**[^4]: 结合具体的例子操作可以加深印象。例如创建 ROM 文件并将预定义的数据集加载进去的过程就是很好的练习机会之一。 另外还给出了一个简单的 3 到 8 解码器的设计实例[^5]: ```verilog module decoder_3_8( input a, input b, input c, output reg [7:0] out ); always @( *) begin case ({a, b, c}) 3'd0 : out = 8'b0000_0001; 3'd1 : out = 8'b0000_0010; ... default: out = 8'bxxxx_xxxx; // Add this line to handle undefined cases. endcase end endmodule ``` 以上展示了如何利用组合逻辑电路完成特定功能转换的任务。 ---
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