Verilog-2001 generateの高度な使用例:パラメトリックマルチプレクサの生成

verilog-2001 generate use case: multiplexer generator

clumsy level 1

clumsy level 2

clumsy level 1
Verilogは文法の柔軟性が悪く,2001版ではgenerate機能が強化され,かえってその弊害が浮き彫りになった.generateの大きな用途はparameterに基づいて生成されたコード行数を自動的に判断することであり、assign、always、case文をサポートすることができるが、完全な文ブロックを含まなければならない.1つのN組のMビット制御信号のうち、指示信号に基づいて1組の制御信号が選択されるものとする.これらの制御信号には、いつでも1つのグループだけがユニホットコードであり、他のグループは全0であるという特徴がある.仮想コードの一部は次のとおりです.

wire [param_m – 1 : 0] ctrl_in [param_n – 1 : 0];
reg  [param_m – 1 : 0] ctrl_out;
wire [31:0] sel;

always@(*) begin
   case(sel)
      ‘h0:  ctrl_out = ctrl_in[0];
      ‘h1:  ctrl_out = ctrl_in[1];
      …  //wrong，         
      param_n-1: ctrl_out = ctrl_in[param_n-1] 
      default: ctrl_out = ‘h0;
   endcase

param_だからnはparameterによって決まるので,以上のコードは書けない.直接generate文法に変えても、だめです.

wire [param_m – 1 : 0] ctrl_in [param_n – 1 : 0];
reg [param_m – 1 : 0] ctrl_out;
wire [31:0] sel;
genvar i;

always@(*) begin
   case(sel)
   generate
      for (i=0;i

これは私たちに書き方を変えさせます.

wire [param_m – 1 : 0] ctrl_in  [param_n – 1 : 0];
wire [param_m – 1 : 0] ctrl_tmp [param_n – 1 : 0];
wire [param_m – 1 : 0] ctrl_out;
wire [31:0] sel;

assign ctrl_tmp[0] = ctrl_in[0];
assign ctrl_tmp[1] = ctrl_in[1] | ctrl_tmp[1];
… //               
Assign ctrl_tmp[param_n-1:0] = ctrl_in[param_n-1:0] | ctrl_tmp[param_n-2];

Note:入力制御信号の特殊性のため、ビット「または」を押した後、どのビットがハイレベルなのかを見つけるだけでmuxの目的に達します.
書き換えたコードは不器用なようですが、今回はgenerateで生成できます.

wire [param_m – 1 : 0] ctrl_in  [param_n – 1 : 0];
wire [param_m – 1 : 0] ctrl_tmp [param_n – 1 : 0];
wire [param_m – 1 : 0] ctrl_out;
wire [31:0] sel;

genvar i;
generate 
for (i=0;i

clumsy level 2
もっとバカならctrl_in特殊なpatternではなく、データのように、どのように生成しますか?もっと不器用にsel信号を利用してctrlを多く生成しますtmp2.

ctrl_tmp2[0] = (sel==0) ? ctrl_in[0] : ‘h0;

以下は、ctrlがdataに変換された完全な例です.

wire [param_m – 1 : 0] data_in   [param_n – 1 : 0];
wire [param_m – 1 : 0] data_tmp  [param_n – 1 : 0];
wire [param_m – 1 : 0] data_tmp2 [param_n – 1 : 0];
wire [param_m – 1 : 0] data_out;
wire [31:0] sel;

genvar i;
generate 
for (i=0;i

注意:selはparamより大きい必要があります.nの可能な数は、1つも選択されていない場合を処理することができ、不満項目のcase defaultに似ています.