【问题标题】:VHDL - Shifting an array of bytesVHDL - 移动字节数组
【发布时间】:2012-12-14 02:11:39
【问题描述】:

我在使用移位器模块时遇到了一些问题,该模块将移位由字节组成的数组的索引。

shifter.vhd:

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use work.mypackage2.all; -- contains the type reg array

entity shifter is
    generic ( REGSIZE  : integer := 8);
    port(clk      : in  std_logic;
            Scan_Dav : in  std_logic;
            Data_in  : in  std_logic_vector(7 downto 0);
            Data_out : out reg_array );
end shifter;

architecture bhv of shifter is

    signal shift_reg : reg_array;
begin
    process (clk) begin
        if rising_edge(clk) then
                if Scan_Dav = '1' then
                    shift_reg <= shift_reg(shift_reg'high-1 downto 0) & Data_in;
                end if;
          end if;
    end process;
     Data_out <= shift_reg;
end bhv;

这是一个移位器,它将保存来自键盘的扫描码,输出数组将用于在七段显示器上滚动文本。我的包包含用于定义移位器输出的类型声明:

mypackage2.vhd:

--  Package File Template
--
--  Purpose: This package defines supplemental types, subtypes, 
--       constants, and functions 


library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.all;

package mypackage2 is

   subtype reg is std_logic_vector(7 downto 0); -- a byte
    type reg_array is array (7 downto 0) of reg; -- array of bytes

end mypackage2;


package body mypackage2 is

end mypackage2;

不过我遇到了问题。此代码的 RTL 示意图如下所示:

我很困惑为什么会发生这种情况,有人可以帮我解决这个问题吗?

【问题讨论】:

  • 您使用什么工具来生成和查看 RTL 原理图?根据我的经验,查看 RTL 原理图很少有用,而且——也许是因为它们很少使用——它们往往是错误的。我会更加关注您的 VHDL 代码在模拟中的作用。编写一个测试台并模拟它...
  • 对我来说看起来完全没问题,除了丢失的时钟,这可能是您的原理图工具的一个功能。 VHDL 代码看起来也不错。你到底对什么感到困惑?
  • 问题正是那个BennyBarns,原理图和代码不一致。应该有 3 个输入和 1 个输出,它们的名称应该与我在代码中分配的名称相同,并且逻辑向量的宽度应该在原理图中可见。我正在使用 Xilinx ISE @Brian。例如,当我将此设备放在顶部模块中时,它的行为不正常:(i.imgur.com/QoOPQ.jpg?1) 看看其他组件是如何正确绘制的。
  • 尝试一个实验:用“my_shifter”替换您设计中所有出现的名称“shifter”。查看“my_shifter”是否出现在 RTL 视图中(您可能需要执行一些“清理项目”步骤来实现这一点)。这至少会消除 Xilinx ISE 具有相同名称和不同引脚名称的某些固有部分的可能性......
  • 我尝试了您的建议,但正如我所料,这不是问题所在。但是,我扩展了您提出的测试,并更改了模块输出以查看算法是否正常。这个问题似乎与我用来定义 reg 数组的包有关,或者换句话说,编译器很难解释“字节数组”。除了定义这种用作输出的类型之外,还有其他选择吗?

标签: arrays scroll byte vhdl shift


【解决方案1】:

您的“my_shifter”似乎很好 - 就其本身而言。 Xilinx 工具成功编译它,RTL 查看器成功显示它,包中的自定义信号等等。

但是,通过您的 7 段控制器将“my_shifter”嵌入到顶层设计中,我设法重现了令您困惑的“错误”症状 - 它不会显示在顶层图的 RTL 视图中。

注意“综合报告”中的警告,我发现其他一些信号没有连接,让综合工具优化掉整个移位器!通过查看摘要中生成的触发器数量来确认

修复那些丢失的连接,果然 Shifter 出现,其所有端口都正确连接在 RTL 视图中。

所以我撤回了我的建议,即 RTL 查看器可能有问题(在这方面!),但加强我的建议,即这是解决基本设计问题的一种非常糟糕的方法。

这就是模拟的目的。

否则,您会比必要的努力工作更多,并且会被错误地引导到问题所在。

【讨论】:

  • Brian 首先感谢您的关心,但我完全改变了我的模块。让我们继续我的另一个问题:link
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