Quartus Prime 使用Signal Tap在线调试防止信号被优化

本文探讨了在Verilog编程中如何避免信号在功能仿真阶段被优化,重点讲解了如何通过synthesiskeep和synthesispreserve属性来确保wire和reg类型的信号在SignalTapII观察时的可见性。实例演示了如何在代码中设置这些属性以防止信号被优化并保持其在前仿真中的完整表达。

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一般在做前仿真(即功能仿真)时,不会考虑信号被优化的问题。最近在利用SignalTap II观察信号时遇到某些模块内部的信号被优化掉的情况。
在Verilog描述的程序中,通常包括两种类型的信号,即wire型,和reg型。对于不同类型的信号,需要使用不同的综合属性。

(1)对于wire型信号,使用/* synthesis keep=“1” */综合属性,例如:

wire[7:0] data_in/* synthesis keep="1" */;

如果上述成功,可以使用

(* keep *) wire[7:0] data_in;

(2)对于reg型信号,使用/* synthesis preserve = 1 */综合属性,例如下面的语句:

  reg[7:0] data_in/* synthesis preserve = 1 */;

需要注意的是:描述综合属性的语句一定要添加在 “;” 前面。

其中,/* synthesis keep="1" */是Quartus II自带综合器的综合属性,对应于Synplify的综合属性是/*> synthesis syn_keep=1 */。不过现在Quartus II也支持/* synthesis syn_keep=1 */

图中的cnt_byte是被优化了的信号,在代码中设置了之后才显示出来
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

### 防止 Quartus 对 HDL 代码或设计进行优化 为了防止 Quartus II 将寄存器 (reg) 优化为常数或将重复的寄存器合并,在编写 Verilog 或 VHDL 代码时可以采用特定的关键字和编译指令来保护这些寄存器不被优化。 #### 使用 `/* synthesis preserve */` 注释 通过在声明寄存器变量之前添加特殊的注释 `/* synthesis preserve */` 可以指示综合工具保留该寄存器而不对其进行任何优化处理[^1]。这确保了即使某些信号看起来像是冗余或者是可预测状态,它们仍然会被当作独立实体对待并保持原样存在于最终的设计中。 ```verilog // Prevent optimization of the register 'my_reg' /* synthesis preserve */ reg my_reg; ``` #### 利用属性设置 除了上述方法外,还可以利用更高级别的属性设定方式来控制整个模块级别的优化行为。对于 Altera/Intel 的 FPGA 设计环境而言,可以在 RTL 文件顶部加入如下形式的 TCl 命令: ```tcl set_instance_assignment -name PRESERVE_REGISTER ON -to your_register_name ``` 此命令同样能够有效地阻止指定寄存器被简化掉或者与其他相同功能单元共享资源。 另外值得注意的是,在实际项目开发过程中应当谨慎考虑是否真的有必要禁用所有的自动优化措施;通常情况下,默认配置下的综合过程已经过精心调整以达到最佳效果。只有当确实遇到特殊需求或是调试阶段才建议采取此类手段干预默认流程。
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