在SpinalHDL中的對應關(guān)系及聲明形式

針對SpinalHDL中的兩大類型Reg、Wire，來梳理下在SpinalHDL中的對應關(guān)系及聲明形式。

Wire

在編寫Verilog時，reg、wire是我們經(jīng)常用到的變量聲明類型。wire類型變量常用于描述組合邏輯。而Reg則用于描述時序邏輯。在SpinalHDL中，其定義了Bool、Bits、UInt、SInt、Vec等數(shù)據(jù)類型。當我們聲明一個數(shù)據(jù)類型變量時其默認均為線網(wǎng)類型：

在上面的代碼中，我們聲明了端口dataIn、dataOut、其默認均對應著RTL中的Wire類型：

Reg

Reg類型變量常用于時序邏輯，在SpinalHDL中，將數(shù)據(jù)類型聲明為Reg類型的方式有：

SpinalHDL提供了四種類型聲明寄存器的方式，根據(jù)不同的場景需求，我們可以四選一選擇最合適的(都是基于Reg一步步封裝的)。 除此之外，由于SpinalHDL中默認為Wire類型，而SpinalHDL為其都提供了setAsReg()方法來標注為寄存器類型，同時提供Init(resetValue)方法來做初始化。因此想上面的那個例子我們想寄存器打一拍我們可以這么來寫：

case class regDemo() extends Component{  val io=new Bundle{    val dataIn=in UInt(8 bits)    val dataOut=out UInt(8 bits)  }  val regTemp=Reg(UInt(8 bits)) init(0)  regTemp:=io.dataIn  io.dataOut:=regTemp}

case class regDemo() extends Component{  val io=new Bundle{    val dataIn=in UInt(8 bits)    val dataOut=out UInt(8 bits)  }  val regTemp=RegInit(U(0,8 bits))  regTemp:=io.dataIn  io.dataOut:=regTemp}

case class regDemo() extends Component{  val io=new Bundle{    val dataIn=in UInt(8 bits)    val dataOut=out UInt(8 bits)  }  io.dataOut:=RegNext(io.dataIn).init(0)}

case class regDemo() extends Component{  val io=new Bundle{    val dataIn=in UInt(8 bits)    val dataOut=out UInt(8 bits) setAsReg() init(0)  }  io.dataOut:=io.dataIn} 

時序調(diào)整很容易

在我們編寫RTL代碼時，當時序存在問題時需要我們調(diào)整時序時是很痛苦的，因為無論是Verilog還是SystemVerilog代碼，在較長組合邏輯之間添加一級寄存器往往需要改動較多的點，還需要仔細的評估。稍不注意就是時序沒調(diào)整好，功能先出問題了(主要在于代碼太長，更改需慎之又慎)。 而在SpinalHDL里，時序調(diào)整可以做到簡潔而優(yōu)雅。 在我們之前用SpinalHDL做Sobel圖像處理算法時有這么一段代碼：

在卷積核計算處理時這里存在較多的組合邏輯延遲，會成為系統(tǒng)時序瓶頸點。當我們想向更高的頻率去跑時這里便需要插入寄存器。想想看這里如果是用Verilog來寫時我們插入寄存器不僅要計算清楚中間寄存器的位寬，同時也需要改多行代碼，還要小心翼翼的改寫。 而在SpinalHDL里，我們這里插入寄存器調(diào)整時序很容易！我們可以通過調(diào)用regNext很容易地插入一級寄存器：

如此我們便可以輕松地優(yōu)化時序，誰還說時序調(diào)整是個體力活兒呢？？？ 而針對帶握手信號的時序打拍優(yōu)化，SpinalHDL也有相關(guān)的Lib供調(diào)用可以快捷地優(yōu)化處理。

原文標題：SpinalHDL—Reg&Wire

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