03_至简设计法交流【汇总贴】

明德扬肖老师

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   一、波形规则   
    【问题1.1】如下图所示，在时钟上升沿看信号的问题。     
              
    答：采集到的是a点的状态。即MDY看波形的技巧：时钟上升沿前看输入。
          注意，该技巧有前提条件：默认为同步信号，即信号与该时钟是同一时钟域信号。

  【问题1.2】按照MDY看波形的技巧：时钟上升沿前看输入信号，即信号等于1后，下一个时钟沿才检查到该信号为1。但我在仿真的时候，发现是信号变1的瞬间就检查到了。如下图，期望是在2时刻dout变高，结果 在1时刻就变高了。

    答：该问题本质是仿真的bug问题，在测试文件中产生en的那里，应该加上"#1"的延时，不要让en的边沿和时钟边沿对齐。
          更详细的原因，请看如下贴子：关于在仿真软件中计数器提前计数的问题   http://www.fpgabbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=709

  【问题1.3】 如下图所示，收到en之后并没有间隔一个时钟周期，只有半个时钟周期。
            
   答：仿真的时候，是以时钟为单位进行判断的。以时钟上升沿看到en=1为开始点，这样看的话，就是1个时钟周期。


  二、信号定义规范问题
  【问题2.1】关于rdy信号的讨论【汇总贴】
    http://www.fpgabbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=927&fromuid=100105

  【问题2.2】请问咱这个cmos信号采集模块输出的dout_vld信号，当输出数据有效时，它是一个脉冲信号，还是持续的高电平信号呐
   答：MDY里的任何vld信号，都用来表示数据的有效性，并且还表示了有效的个数。 即1个时钟的高电平脉冲表示1个数据有效；2个时钟的高电平脉冲，表示2个数据有效。

  【问题2.3】使能信号同时出现问题 明德扬的练习中，接口信号会有多个en的情况，如en1，en2，en3等，或者如读使能rd_en和写使能wr_en。当这些信号同时有效时，该如何处理？
   答：在模块内设计的时候，如果接口存在多个输入的en信号，我们有如下两个要求：
         1. 上游模块发en的时候，同一个时刻只能一个en有效，不能同时多个en有效。（上游模块设计时保证）
         2. 本模块在处理en的期间，上游期间不要再发en过来。（模块之间使用rdy来确认）
         这样的处理方式，将大大简化了模块内部的设计；同时，也不会增加上游模块的负担。
【问题2.4】使能信号和标志信号有什么区别？
   答：在明德扬规范中，使能信号一般表示某个阶段的触发条件，这个信号只持续一个时钟周期的高电平，比如en；标志信号一般用于区分多个阶段，信号高电平持续时间和阶段时间相等，比如flag_sel信号。



  三、计数器规范问题
  【问题3.1】变量的表示能不能直接用en1、en2来决定，而不用flag_sel？
            
   答：不能，这会违反“组合逻辑的设计规范”，组合逻辑不能有保持不变的功能，否则会生成锁存器，而锁存器是我们不希望有的。
         关于锁存器的问题，可以看如下帖子：【答疑】关于锁存器问题的讨论 http://www.fpgabbs.cn/forum.php? ... =899&fromuid=100782

  【问题3.2】变量法时，使用时序逻辑，判断en1和en2来决定变量x，是否可行？
   答：功能可以实现，但意味着这需要一个寄存器组来存储变量x的值。注意，是一个寄存器组，非一个寄存器，因为x的每个比特都要存储，例如x=5，就需要3个寄存器存储。
         所以，功能可以实现，但消耗的资源更多。

  【问题3.3】 设计功能要求实现一个倒计时功能，数字是递减的。MDY的计数器模板都是递增的，是不是要改这个模板？
   答：强烈建议不要改动模板，仍然是使用自增的计数器，例如cnt0，它是递增的，并且数20个。
         然后再设计一个信号，例如data，data = 19-cnt0。这样就实现了递减功能。
         所以，不要改架构。      

   【问题3.4】时序逻辑和组合逻辑的区别和使用

   【问题3.5】在计数器的模板中，结束条件（end_cnt）的判断已经在加一条件（add_cnt）成立的情况下了，是否下面对于end_cnt的设计中可以不加add_cnt，直接写end_cnt = cnt==x-1？
答：1、假设一种情况，波形图如下：收到en之后，dout变为高电平，持续1个时钟周期，这种情况下，计数器一直为0，如果结束条件不加add_cnt，就会像下图所示一样，一直为高，那么结束条件这个信号就不能以表示计数器数完了，或者计数器数了1个的形式被后面的设计用到。

2、结束条件的意思是计数器数了多少个，数完了，而计数器数了多少个的标准表示方法为add_cnt && cnt==x-1，因此，结束条件需要加上add_cnt，否则意思就变了
[问题3.6] 当使用计数器时，加或者不加“add_cnt”有什么不同？即“add_cnt && cnt==5-1”和"cnt==4"这两个从含义上有什么不同？
答：加上add_cnt，是表示一个时钟上升沿的点，只有一个时钟有效。不加上add_cnt的，是表示一段时间，是好几个时钟段。




  四、状态机规范问题

【问题4.1】 4段式状态机 转移条件的生成 为什么还要&&当前状态？第二段case里不是有限制当前状态么？
答：1. 为了跳转条件更加的清楚，从波形图可以更容易看，为1表示跳转，为0表示不跳转。 如果不与上跳转条件，那么是不是状态机跳转，不仅要看“跳转条件”是否为1，还要看是什么状态，眼都花了。
2. 没必要去纠结是否多一个“与门”逻辑。这虽然牺牲了一个与门，但带来相当多的好处。


  五、FIFO规范问题




  六、定位问题交流【汇总贴】      
      http://www.fpgabbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1076&fromuid=100105

  七、包文问题

【问题1】din_vld、din_sop、din_eop这些信号是什么意思？
答：包文中各个信号的含义请看《个人总结版：包文的理解》http://fpgabbs.com/forum.php?mod ... =777&fromuid=100110

【问题2】rdy信号是不是有个说法一定要用组合逻辑产生？什么时候用组合逻辑？什么时候用时序逻辑？答：没有这种说法。用组合逻辑还是时序逻辑按实际需求来决定。
      
     如上图所示，如果一定要在1000的数据位置产生 rdy信号，那么就用组合逻辑；如果在小于1000的数据位置产生rdy信号，就算相差几个时钟也是可以的话，那么就可以用时序逻辑。