Як уникнути засувок під час синтезу

Я хочу створити блок комбінаційної логіки за допомогою VHDL, але періодично синтезований результат містить ненавмисну ​​засувку.

Яких вказівок щодо кодування мені потрібно дотримуватися, щоб уникнути синтезатора від виводів засувок?

Приклад: у малому сегменті коду я повинен використовувати оператори if-else?

Щоб уникнути засувок, вам потрібно переконатися, що всі ваші виходи призначені для всіх можливих гілок коду.

наприклад,

if a = '1' then
   b(0) <= '1';
else
   b(1 downto 0) <= "00";
end if;

буде генерувати засувку, оскільки в першій умові значення b (1) не вказане, тому компілятор вирішив, що ви хочете зберегти попереднє значення b (1) там. Один із способів написати це, що не створить засувку:

if a = '1' then
   b <= prev_b;
   b(0) <= '1';
else
   b(1 downto 0) <= "00";
end if;

...

if rising_edge (clk)
    prev_b <= b;
end if;

Тут ви чітко заявляєте, що b має зберегти своє старе значення, а потім замініть b (0) на нове значення.

Інший спосіб - дати ба за замовчуванням значення, як у відповіді @ TomiJ.

Якщо ви опублікуєте код, на який ви отримуєте засувку, ми можемо допомогти вам знайти конкретну причину.

Якщо ви використовуєте процеси для комбінаційної логіки (і я раджу проти цього лише з цієї причини), то переконайтеся, що кожен шлях через процес призначає щось кожному сигналу, який рухає процес. Жоден з результатів не може залежати від будь-якого з результатів "в останній раз", коли процес запускався.

Інакше ви робите засувку, оскільки наступного разу, коли процес буде запланований, він повинен зберігати значення сигналу, який не отримав нового значення в останній раз.

Я вважаю за краще тримати чисто комбінаційну логіку як безперервні завдання і використовувати процеси для тактової логіки, тоді я не отримую засувок.

Чотири правила, щоб уникати засувок:

• Не читайте з сигналів, на які ви пишете.
• Складіть правильний список чутливості (усі прочитані вами сигнали повинні бути у списку чутливості)
• Переконайтеся, що всі сигнали, на які позначаються ваші записи, призначаються на кожному шляху. (наприклад: у кожній гілці оператора if-else)
• Для процесів, які використовують змінну, переконайтеся, що кожна змінна ініціалізується за замовчуванням, перш ніж її читати (в іншій змінній або сигналі).

Крім того, якщо у вас є кілька комбінаційних процесів, переконайтеся, що ви не створюєте цикл.

Кілька стилів кодування можуть допомогти вам дотримуватися цих правил, наприклад стиль у відповіді @ TomiJ. Як зазначає @Martin Thompson, може бути краще уникати комбінаційної логіки разом. Покладіть все замість цього процесу.

Як вказували @fbo та @Martin Thompson, вам потрібно переконатися, що кожному сигналу, керованому процесом, присвоюється якесь значення у кожній гілці процесу, і це значення не повинно залежати від попереднього стану будь-якого з виходів процесу.

Найпростіший спосіб забезпечити це - призначити деяке значення за замовчуванням кожному виводу на самому початку процесу, наприклад (кооптування прикладу fbo):

COMBO: process(a)
begin
    b <= (others => '0'); -- Assign default value to b
    if a = '1' then
        b(0) <= '1';
    else
        b(1 downto 0) <= "00";
    end if;
end process COMBO;