FPGA學(xué)習(xí)之安全行為和非安全行為

安全行為和非安全行為

由于條件語(yǔ)句的描述在很多情況下，導(dǎo)致生成鎖存器。這些鎖存器將上游的毛刺傳輸至下游，并且鎖存器的使能信號(hào)（源自組合電路）也帶有毛刺，引起的冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致下游邏輯出現(xiàn)錯(cuò)誤的捕獲，這種現(xiàn)象稱為非安全行為。

一旦非安全行為發(fā)生錯(cuò)誤，典型的特征是：前仿正確，后仿不正確，下板不正確，而且很難以找到問(wèn)題所在。

因此，現(xiàn)代EDA，要求寫安全行為的HDL，一旦出現(xiàn)非安全行為，大多數(shù)工具直接給出警告。又由于非安全行為的根源在鎖存器，因此，“消滅鎖存器”為EDA綜合編譯和時(shí)序收斂過(guò)程一個(gè)必然步驟。也就是說(shuō)，一旦生鎖，將給出警告。

安全行為的編碼原則：

1.開節(jié)點(diǎn)輸出的信號(hào)，必須滿足：“全條件”+“全線與”

2.閉節(jié)點(diǎn)輸出的信號(hào)，這些信號(hào)中的條件譯碼信號(hào)，必須寫“全條件”+“全線與

安全行為編碼例子：摩爾流水燈

設(shè)計(jì)需求

開發(fā)板的4個(gè)led燈，輪流點(diǎn)亮

每一個(gè)燈亮200ms，然后熄滅50ms

任何時(shí)候，按下start_n，流水燈開始運(yùn)行

任何時(shí)候，按下stop_n，流水燈停止運(yùn)行，全部熄滅

二段摩爾狀態(tài)機(jī)

工作時(shí)鐘clk頻率為100KHz(10us)

頂層框圖

頂層架構(gòu)

ET：使能信號(hào)觸發(fā)器，在start_n為真時(shí)觸發(fā)ena為真，在stop_n為真時(shí)觸發(fā)ena為假。復(fù)位rst_n為真觸發(fā)ena為假。

CNT：cnt_en為假，cnt清零；cnt_en為真，cnt加一計(jì)數(shù)

TS：shift_rst_n為真，給出temp的初始值4’b1110；shift_en為真，temp左移一次

引用TPS：

狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(非安全行為)

狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（安全行為）

編輯：jq