VHDL

Question

我正在观看 VHDL 初学者教程。讲师说，在“过程”块中不包含其他条件是不好的做法，因为它会创建一个锁存器并且不利于提前电路的计时。他说，包含一个 else-condition 将创建一个 mux，并且在大多数情况下更好用。这是为什么？ snippet from lecture video

为什么锁存器设计不利于时序，什么使多路复用器设计更好？

Answer 1

重点是制作产生您想要的设计的 VHDL 代码，风险是您会无意中创建锁存器。

VHDL中有几种基本结构可以说明这一点。

使用 if-then-else 按进程进行 Mux，可以使用以下代码进行：

process (all) is  -- Mux
begin
  if sel = '0' then
    z <= a;
  else
    z <= b;
  end if;
end process;

使用 if-then 和默认赋值的进程复用，可以用这个派生代码来实现：

process (all) is  -- Mux
begin
  z <= b;  -- Default b, thus for sel = '1', since no overwrite
  if sel = '0' then
    z <= a;
  end if;
end process;

但是，如果你想做一个多路复用器，那么更好的编码风格是通过以下代码连续赋值：

z <= a when (sel = '0') else b;

最后，如果结果输出未在代码的所有分支中分配，则可能导致进程闩锁。如果 if-then 既没有 else 也没有默认赋值给输出，就会发生这种情况，就像下面的代码：

process (all) is  -- Latch
begin
  if en = '1' then
    q <= d;
  end if;
end process;

因此，在使用过程设计组合逻辑时，一个好的规则是有一个初始行，该行对结果输出进行默认分配，例如仅分配未定义 'X'。从而避免了闩锁，如果这是一个错误，功能验证应该捕获未定义的'X'。

此外，请记住检查综合报告中有关已创建锁存器的警告，因为这很可能是设计中的错误。

VHDL - 为什么不在 "process" 块中包含 else 条件是不好的做法？