如何在verilog中生成延迟以进行综合？

Question

我想为接口 16*2 LCD 设计一个 Verilog 代码。就像在 LCD 中给出“命令”或“数据”一样，我们必须给 LCD 的启用引脚一个“高到低脉冲”脉冲，这意味着

**E=1;
Delay();//Must be 450ns wide delay
E=0;**

这是我混淆的地方，我的意思是在 Verilog 中进行综合 # 是不允许的，所以我怎么能在这里延迟，我在下面附上了我的代码。 必须注意，我尝试在我的代码中延迟，但我认为延迟不起作用，所以请帮助我摆脱这个延迟问题......

             ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
             ////////////////////LCD Interfacing with Xilinx FPGA///////////////////////////////
             ////////////////////Important code for 16*2/1 LCDs///////////////////////////////// 
             //////////////////Coder-Shrikant Vaishnav(M.Tech VLSI)/////////////////////////////
             ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

 module lcd_fpgashri(output reg [7:0]data,output reg enb,output reg rs,output reg rw ,input CLK);
        reg [15:0]hold;
        reg [13:0]count=0;
        //Code Starts from here like C's Main......
        always@(posedge CLK)
        begin
        count=count+1; //For Delay

       //For LCD Initialization   
        lcd_cmd(8'b00111000);
        lcd_cmd(8'b00000001);
        lcd_cmd(8'b00000110);
        lcd_cmd(8'b00001100);

       //This is a String "SHRI" that I want to display
        lcd_data(8'b01010011);//S
        lcd_data(8'b01001000);//H
        lcd_data(8'b01010010);//R
        lcd_data(8'b01001001);//I
        end


        //Task For Command

       task lcd_cmd(input reg [7:0]value); 
          begin
         data=value;
         rs=1'b0;
         rw=1'b0;
         enb=1'b1;        //sending high to low pulse
         hold=count[13]; //This is the place where I try to design delay
         enb=1'b0;
        end
        endtask


   //Task for Data      

    task lcd_data(input reg [7:0]value1);
        begin
         data=value1;
         rs=1'b1;
         rw=1'b0;
         enb=1'b1;        //sending high to low pulse  
         hold=count[13]; //This is the place where I try to design delay
         enb=1'b0;
        end 
        endtask


        endmodule

Answer 1

您似乎陷入了基于您的代码的软件编程思维模式，如果您想真正用 HDL 描述控制器，您将不得不进行相当多的改变。

不幸的是，您无法像您在那里写的那样在“例程”中插入任意延迟。

当你写一个软件程序的时候，写一个像这样的程序是完全合理的

doA();
doB();
doC();

每行以顺序方式一次执行一个。 HDL 不能以这种方式工作。您无需考虑任务，而是开始考虑时钟和状态机。

请记住，当您有一个 always 块时，整个块在每个时钟周期并行执行。当你在 always 块中有这样的语句时：

    lcd_cmd(8'b00111000);
    lcd_cmd(8'b00000001);
    lcd_cmd(8'b00000110);
    lcd_cmd(8'b00001100);

这对你没有好处，因为所有这四个都在时钟的上升沿同时执行，而不是按顺序执行。您需要做的是创建一个状态机，以便它在一个时钟周期内前进并执行一个动作。

如果我尝试按顺序复制这四个 lcd_cmd，它可能看起来像这样。

always @(posedge clk)
    case(state_f)
       `RESET: begin
           state_f <= `INIT_STEP_1;
           data = 8'b00111000;
       end
       `INIT_STEP_1: begin
           state_f <= `INIT_STEP_2;
           data = 8'b00000001;
       end
       `INIT_STEP_2: begin
           state_f <= `INIT_STEP_3;
           data = 8'b00000110;
       end
       `INIT_STEP_3: begin
           state_f <= `INIT_STEP_4;
           data =8'b00111000;
       end
       `INIT_STEP_4: begin
           state_f <= ???; //go to some new state
           data = 8'b00000110;
       end
    endcase
end

现在使用此代码，您将在四个时钟周期内推进四个状态，因此您可以开始了解如何处理编写在每个时钟周期推进的事件序列。

这个答案并不能完全满足您的要求，因为在这些之间没有您想要的“延迟”。但是你可以想象有一个状态机，在设置数据后你进入延迟状态，你可以设置一个计数器，在进入下一个状态之前，你需要满足你的时序要求。

Answer 2

引入延迟的最佳方法是使用 Tim 提到的计数器。 找出您需要等待多少个时钟周期才能获得所需的延迟（此处为 450ns）w.r.t 您的时钟周期。

让我们计算计算的时钟周期数。在这种情况下，以下代码可以为您提供所需的延迟。但是，您可能需要根据自己的目的修改逻辑。

always @ (posedge clk) begin
  if (N == count) begin
    N <= 0;
    E = ~E;
  end else begin
    N <= N +1;    
  end 
end

确保将 N 和 E 初始化为零。