Question

假设我必须在std_logic_vector上测试不同的位。实现一个单独的进程，每个进程的for循环或使用for-generate实例化'n'进程，每个进程测试一个进程是不是更好？

for循环

my_process: process(clk, reset) begin
  if rising_edge (clk) then
    if reset = '1' then
      --init stuff
    else
      for_loop: for i in 0 to n loop
        test_array_bit(i);
      end loop;
    end if;      
  end if; 
end process;

FOR-GENERATE

for_generate: for i in 0 to n generate begin
my_process: process(clk, reset) begin
  if rising_edge (clk) then
    if reset = '1' then
      --init stuff
    else
      test_array_bit(i);
    end if;
  end if; 
end process;
end generate;

对于这种情况，会对FPGA和ASIC实施产生什么影响？ CAD工具可以轻松应对什么？

编辑：只是添加我给一个帮助人员的回复，让我的问题更清楚：

例如，当我在ISE上使用for循环运行一段代码时，综合摘要给了我一个公平的结果，花了很长时间来计算所有内容。当我重新编写我的设计时，这次使用for-generate和几个进程，我使用了更多的区域，但是该工具能够更快地计算所有内容，并且我的计时结果也更好。那么，它是否意味着一个规则，使用for-generate总是更好，并且需要额外的区域和更低的复杂性，或者是我必须验证每一个实现可能性的情况之一？

Answer 1

假设复位和测试功能中的逻辑相对简单（例如，相邻位之间没有相互作用），我希望两者都能生成相同的逻辑。

理解由于整个for循环在一个时钟周期内执行，因此综合将展开它并为每个输入位生成一个单独的test_array_bit实例。因此，综合工具很可能为两个版本生成相同的逻辑 - 至少在这个简单的例子中。

在此基础上，我会（稍微）更喜欢for ... loop版本，因为它本地化程序逻辑，而“生成”版本将其全局化，将其置于process样板之外。如果您发现loop版本稍微容易阅读，那么您会在某种程度上达成一致。

然而，关于风格的教条并不值得，并且你的实验说明了这一点：loop合成了劣质硬件。综合工具是复杂且不完善的软件，如高度优化的编译器，并分享许多相同的问题。有时他们会错过“明显的”优化，有时他们会进行复杂的优化（例如在软件中），因为增加的大小会破坏缓存。

所以最好尽可能用最干净的风格书写，但要有一定的灵活性来解决工具限制和偶尔真正的工具缺陷。

不同版本的工具会删除（偶尔会引入）此类缺陷。您可能会发现ISE的“使用新解析器”选项（对于pre-Spartan-6部分）或Vivado或Synplicity在ISE的旧解析器没有的情况下正确使用。（例如，将信号传递出程序，较旧的ISE版本存在严重错误）。

修改示例并查看合成是否能够“正确”（生成相同的硬件）以获得最简单的情况，然后重新引入复杂性，直到找到哪个构造失败，这可能是有益的。

如果你以这种方式发现具体的东西，这里值得报告（通过回答你自己的问题）。 Xilinx曾鼓励通过其Webcase系统报告此类缺陷;最终他们甚至被修复了！然而，在过去的一两年里，他们似乎已经停止了这一点。

Answer 2

第一个代码段相当于以下内容：

my_process: process(clk, reset) begin
  if rising_edge (clk) then
    if reset = '1' then
      --init stuff
    else
      test_array_bit(0);
      test_array_bit(1);
      ............
      test_array_bit(n);
    end if;      
  end if; 
end process;

虽然第二个将为每个n+1生成i 进程，以及重置逻辑和所有内容（这可能是一个问题，因为该逻辑将尝试驱动来自不同过程的相同信号）。
通常，for循环是顺序语句，包含顺序语句（即每个迭代被排序以在前一个迭代之后执行）。 for-generate循环是并发语句，包含并发语句，例如，您可以使用它来创建组件的多个实例。

实施FOR-LOOP和FOR-GENERATE之间的实际区别是什么？什么时候使用一个而不是另一个？

2 个答案: