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我被告知使用'when'语句来制作多路复用器，但不要使用'if'语句，因为它会导致时序错误......我不明白这个......那么'if'和'when'有什么区别' ? 它们是否映射到硬件中的相同事物？

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好的，让我们首先讨论一下 if 和 when 语句之间的区别：

  • 两者都称为数据流设计元素。

当声明

  • 并发语句
  • 未在流程中使用，仅在体系结构中使用，因为流程是顺序执行

if 语句

  • 顺序语句
  • 在进程中使用，因为它是顺序语句，而不是在进程外使用

而且你知道多路复用器是一个不需要进程块的组件，因为它的行为不会随着输入的改变而改变，所以它会在进程之外，所以你必须使用 when 语句来编写它，因为它是并发语句......并且如果使用 if 语句编写，可能会出现时序错误。此外，所有参考资料和赛灵思帮助（如果您使用的是赛灵思）正在使用 when 语句而不是 if 语句编写多路复用器块

参考：数字设计原则与实践，John F. Wakerly，第 3 版

于 2010-03-09T23:35:12.003 回答
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见这些：

基本上，if是顺序的，并且when是并发的。它们不映射到硬件中的同一事物... 此页面在底部描述了合成if语句所需的一些特殊注意事项。

于 2010-03-09T23:34:52.973 回答
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两种编码风格都是完全有效的。

让我们回顾一些元素。从 HDL 开始，综合分两个主要步骤完成：

  1. 首先，分析 VHDL 以检测RTL 模板（由 RTL 元素组成：触发器、算术表达式、多路复用器、控制逻辑）。我们说这些元素是“推断的”（即，您必须使用正确的模板进行编码才能获得您最初想要的内容。您必须在编码之前想象这些元素是如何连接的）。
  2. 第二步是真正的逻辑综合，它考虑了特定的目标技术参数（可用的门类型、时序、面积、功率）。

这两个步骤清楚地将 RTL 功能需求（转向逻辑、计算）与技术突发事件（时间等）区分开来。

让我们回到第一步（RTL）：

关于多路复用器，有几种编码风格是可能的：

  • 使用并发分配：

    y<= a1 当 cond1 else a2 当 cond2 else cond3;

  • 在进程中使用 if 语句：

    过程（a1，a2，a3，cond1，cond2）开始如果（cond1）然后y<=a1；elsif(cond2) 然后 y<=a2; 否则 y<=a3; 万一; 结尾;

  • 使用另一种并发分配 形式，适用于通用描述：如果 sel 是一个整数，而 muxin 是一个信号数组，那么：

    muxout <= muxin(sel); --将推断出一个多路复用器

请注意，这 3 种编码风格始终有效。还要注意，它们比简单的多路复用器“多一点”，因为编码风格强制存在优先级编码（如果是 elsif，当 else 时），这不是简单的基于方程的多路复用器的情况，实际上是对称的。

  • 使用 case 语句

    过程（a1，a2，a3，cond1，cond2）变量cond：std_logic（1 downto 0）；开始条件 := cond2 & cond1; case cond 是 "01" => y<= a1; 当 "10" => y<= a2; 当其他人 => y<=a3; 结束案例；结尾;

  • 使用 select 语句（在我们的示例中，需要两个并发分配）：

    sel <= cond2 & cond1; WITH sel SELECT y <= a1 WHEN "01", a2 WHEN "10", a3 WHEN OTHERS;

最后一点是关于抽象的兴起，即使对于 RTL 设计：合成器现在真的很成熟。看看 Jiri Gaisler LEON2 开源处理器的编码风格，以及他的编码风格（见这里）。他倾向于采用与经典书籍截然不同但完全有效的方法。

您应该始终了解 RTL 合成器将推断什么。

相反，行为合成让你（部分）忘记合成器会推断什么。但那是另一回事了。

于 2010-03-10T18:24:45.387 回答