· 基本硬件設(shè)計模式 ·

讀者如果學習了verilog，并且有了一定的實踐經(jīng)驗的話應該強烈的感受到，verilog和軟件（諸如C/C++）有著本質(zhì)且明顯的差別，是一條不可跨越的鴻溝。所以初學者把C和verilog拿來作比較是完全沒用的，甚至會把初學者繞暈，影響學習效率的提高。

雖然verilog比硬件更抽象，但是最終實現(xiàn)的結(jié)果就是一堆硬件電路。所以評價一個verilog代碼的好壞不是看代碼量多少，而是看最終實現(xiàn)的功能和性能（有速度和面積2方面）。假設(shè)面積為S，性能為V，定義品質(zhì)數(shù)Q=S/V，Q越小，設(shè)計的電路越成功。

評價一個設(shè)計者代碼水平較高，只是這個設(shè)計由硬件向verilog表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)換更流暢，合理。一個設(shè)計最終實現(xiàn)的性能，很大程度上取決于設(shè)計的硬件方案是否高效合理。這是兩回事。

也因上述2點，verilog設(shè)計不刻意追求代碼簡潔，合理的設(shè)計方法是首先理解要設(shè)計的電路，也就是把需求轉(zhuǎn)化為數(shù)字電路，對此電路的結(jié)構(gòu)和連接十分清晰，然后再用verilog表達出這段電路。也就是說，verilog只是簡化了電路設(shè)計的工作量，本質(zhì)上就是設(shè)計數(shù)字電路，永遠繞不開電路這點！這也決定了不能憑空去想代碼，因為只有存在的電路才是可實現(xiàn)的，而存在的代碼未必可以變成存在的電路。

大家也應該知道，在沒有verilog這種高級語言之前都是用原理圖設(shè)計，必須先構(gòu)思好整個電路框架，才能去實現(xiàn)。有了verilog以后這種思路并沒有被拋棄，依然需要大家去思考電路結(jié)構(gòu)，只有深入理解了電路本身，才能夠有高效的設(shè)計。

· 實例說明 ·

世界上沒有工作2次就自動停下的觸發(fā)器，所以下面的電路綜合是無法實現(xiàn)的。

repeat（2）@（posedge clk）

d <=x;

雖然上述語法很正確，沒有毛病，但是是不現(xiàn)實的，現(xiàn)在的技術(shù)或者提供的語言還沒有抽象到符合語法的都能直接綜合成電路，他比較生硬，沒有大家想的那么靈活。

至此可以得出一個基本結(jié)論，面向硬件的設(shè)計模式，就是要從電路特征和行為來編寫代碼。

例如上面的電路，要實現(xiàn)觸發(fā)器只工作2次就停止怎么辦呢？這個電路是存在的，只是不存在工作2次就自動停下的觸發(fā)器，所以控制觸發(fā)器運行2次后關(guān)閉使能就可以了。按照這個思路，原理圖如下：

上圖觸發(fā)器輸入數(shù)據(jù)x，輸出數(shù)據(jù)d，觸發(fā)器和計數(shù)器使能端由比較器控制，計數(shù)到2的時候，計數(shù)器和觸發(fā)器都不使能，這樣觸發(fā)器就只工作了2次。也可以認為是一個簡單的狀態(tài)機，計數(shù)器就是狀態(tài)控制。具體代碼請讀者思考，首先用上圖思路，再用三段式狀態(tài)機思路，建議二者都寫出來，好好比較綜合后的RTL圖，并且仿真確保結(jié)果正確。

看此文之前請千萬很熟悉verilog語法，能區(qū)分可綜合，不可綜合語句。