对于非阻塞语句，begin end 和 fork join 有什么区别？答案

【问题标题】：What is the difference between begin end and fork join with respect to non-blocking statements?对于非阻塞语句，begin end 和 fork join 有什么区别？
【发布时间】：2020-09-23 09:07:14
【问题描述】：

我们知道阻塞语句和非阻塞语句的区别在于：阻塞语句是顺序执行的（下一条语句的执行被阻塞，直到当前一条语句完成），用于组合电路中执行。

例子：

always@(*) begin

c = A & B;

D = C/A;

end

这里所有的语句都是按顺序执行的（阻塞语句）

而非阻塞语句并行执行（下一条语句的执行不被阻塞）并用于在顺序电路中执行。

示例：以移位寄存器为例

always@posedge(clk) begin

A<=B;

B<=C;

C<=D;

end

这里所有的语句都是并行执行的，因为它是非阻塞的，我们使用了posedge clk

现在，如果您看到begin end 和fork join 之间的区别，区别在于：在begin end 中，语句按照它们列出的顺序（即顺序）执行，而在fork join 中，语句被执行并行。

我的问题是，在上面的非阻塞语句示例中，我们使用了begin end，但是这些语句是并行执行的，而不是顺序执行的，但是如果您看到begin end和fork join之间的区别就知道了说begin end一个接一个地执行语句。

有人能解释清楚吗？

【问题讨论】：

了解可综合代码和不可综合代码的区别。如果您打算真正构建一些东西，请编写可综合的代码。

标签： verilog system-verilog fork-join vlsi

【解决方案1】：

在上面的非阻塞语句示例中，我们使用了 begin end 但是这些语句是并行执行的，而不是顺序执行的

那不是真的。在上面的非阻塞语句示例中，我们使用了begin-end 并且语句是顺序执行的。但是，尽管如此，执行顺序并不重要。一个微妙但重要的区别。

当执行包含非阻塞赋值的一行代码时，它会立即执行，但赋值的左侧（目标）不会立即获得其新值。因此，同一begin-end 块中的任何其他语句如果读取使用非阻塞赋值分配给的变量，则将使用该变量的旧值。因此，在begin-end 块中使用非阻塞赋值的语句的顺序通常并不重要。你的例子就是这样。

那么，非阻塞赋值的左侧何时更新？

System-Verilog 有 9 个所谓的调度程序区域：

from prev time step
        |
     PREPONED
        |
      ACTIVE
        |
     INACTIVE
        |
       NBA
        |
     OBSERVED
        |
    RE-ACTIVE
        |
   RE-INACTIVE
        |
      RE-NBA
        |
    POSTPONED
        |
        V  to next time step

而 Verilog 有 4 个：

from prev time step
        |
      ACTIVE
        |
     INACTIVE
        |
       NBA
        |
    POSTPONED
        |
        V  to next time step

把它想象成一个在每个时间步执行的流程图。（timestep 是一个特定的仿真时间 - 12345ns 或其他。）begin-end 块中的代码行在 ACTIVE 区域中执行（即早），但是，您的非阻塞分配的左侧直到 NBA 地区才会更新，即稍后。

【讨论】：

这是对问题中所述假设错误的非常有用的更正。但是，它实际上并没有解决这个问题。这个答案被标记了（可能是因为这个）我把它标记回零，因为纠正假设是有用的。

【解决方案2】：

您对非阻塞分配的描述不正确。程序块中的所有语句（always、initial、final）总是顺序执行，包括具有非阻塞赋值的语句。多个语句包含在开始/结束对中。

阻塞赋值和非阻塞赋值的区别在于值被赋值给左侧变量。非阻塞赋值导致延迟赋值。它也是按顺序完成的，但在延迟调度区域中。这是一个模拟工件。

fork/join 对导致内部的所有语句并行执行。它们属于测试台，不可合成。通常它们用于在模拟中并行运行多个测试台任务。

【讨论】：

【解决方案3】：

Serge 是正确的。您可以将 fork .. join 视为将每个表达式拆分为自己的操作块。因此，如果您重新编码示例：

always@posedge(clk) begin
   A<=B;
   B<=C;
   C<=D;
end

作为

always@posedge(clk) fork
   A<=B;
   B<=C;
   C<=D;
join

模拟器会将上面的内容解释为：

always@posedge(clk) A<=B;
always@posedge(clk) B<=C;
always@posedge(clk) C<=D;

在这种情况下，它的行为恰好就好像它在 begin .. end 对中一样。

正如其他人所指出的，综合工具通常会拒绝 fork .. join 构造，因为虽然您在这里没有使用它们，但 fork join 提供了为高效测试台编码而设计的附加功能。例如，代码执行在连接处停止，直到每个分叉块都完成执行。

【讨论】：