1、位寬不匹配

Verilog編碼中，常見(jiàn)的位寬不匹配錯(cuò)誤，有賦值左右位寬不匹配（<=,=），比較位寬（>,<,>=,<=）不匹配，計(jì)算位寬（+，-）不匹配

位寬不匹配會(huì)導(dǎo)致DC之后的網(wǎng)表與預(yù)期差異較大，導(dǎo)致功能不正確，通過(guò)spyglass lint檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)所有位寬不匹配的情況，而vcs編譯只能發(fā)現(xiàn)少數(shù)連線位寬不匹配的情況。

2、位寬不匹配的危害

下文以比較位寬不匹配為例，講解位寬不匹配的危害。

注意：

1) 在條件判斷中（if語(yǔ)句），不建議使用加減后結(jié)果直接進(jìn)行比較，禁止進(jìn)行加減運(yùn)算后與位寬不匹配的數(shù)據(jù)/變量進(jìn)行比較。

2) 拼接符號(hào)中“{}”，不允許使用加減乘除等運(yùn)算，綜合類(lèi)軟件無(wú)法正確判斷數(shù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果位寬。數(shù)字運(yùn)算必須先通過(guò)wire指定位寬，然后通過(guò)assign得到運(yùn)算結(jié)果

3、錯(cuò)誤案例1：

如下代碼，代碼本意是：當(dāng)cnt0與cnt1之和大于8的時(shí)候，count加1。

1）錯(cuò)誤代碼中：

比較數(shù)據(jù)是4’h8,此時(shí)綜合完成后的網(wǎng)表中，會(huì)將cnt0與cnt1之和截位成4bit，再與4’h8比較，如果cnt0與cnt1之和為5’h10000,在此會(huì)截位為4’h0000，反而小于4’h8,與預(yù)期功能不符.

2）正確代碼&推薦代碼中：

先定義：wire [4:0] cnt_add ; 指定cnt_add位寬為5bit，然后assign  cnt_add  = (cnt0+cnt1) ;最后與5’h8比較，因?yàn)橥ㄟ^(guò)wire指定了位寬，所以對(duì)于各類(lèi)綜合軟件而言都不會(huì)發(fā)生截位，不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。

3）正確代碼&不推薦中

直接將4’h8修改為5’h8，也避免了cnt0+cnt1累加截位，但是spyglass lint會(huì)報(bào)warning，不推薦。

reg  [3:0]   cnt0  ;reg  [3:0]   cnt1  ;reg  [4:0] count ;reg          ov_nc ; //-------------case 1-----------------//wrong code always @ (posedge clk or negedge rst_n)  if(!rst_n)begin count <= 5'b0 ; end  else if((cnt0+cnt1)>4'h8) //should be 5'h8 begin {ov_nc, count} <= count +1'b1; end //right  ,but not recommendedalways @ (posedge clk or negedge rst_n)  if(!rst_n)begin count <= 5'b0 ; end  else if((cnt0+cnt1)>5'h8) //should be 5'h8 begin {ov_nc, count} <= count +1'b1; //right code and recommended  正確且推薦wire [4:0] cnt_add ;assign  cnt_add  = (cnt0+cnt1) ; always @ (posedge clk or negedge rst_n)  if(!rst_n)begin count <= 5'b0 ; end  else if(cnt_add >5'h8) // (cnt0+cnt1) is 5 bits begin {ov_nc, count} <= count +1'b1; end

4、錯(cuò)誤案例2

NOTE: 拼接符號(hào)中“{}”，不允許使用加減乘除等運(yùn)算，綜合類(lèi)軟件無(wú)法正確判斷數(shù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果位寬。數(shù)字運(yùn)算必須先通過(guò)wire指定位寬，然后通過(guò)assign得到運(yùn)算結(jié)果。

1）錯(cuò)誤代碼中：

{1'b0,(cnt0+cnt1)} ，在if語(yǔ)句（）拼接符號(hào)中，綜合軟件無(wú)法識(shí)別 (cnt0+cnt1)應(yīng)該是多少bit，(cnt0+cnt1)可能會(huì)是5bit，也可能是4bit。

2）正確代碼&推薦代碼中

通過(guò) wire [4:0] cnt_add ;  assign  cnt_add  = (cnt0+cnt1) ; 指定了(cnt0+cnt1)之和為5bit，利用拼接符指定{1'b0,cnt_add}為6bit，然后與6bit的cnt2比較。

3）正確代碼&不推薦中

通過(guò) wire [4:0] cnt_add ;  assign  cnt_add  = (cnt0+cnt1) ; 指定了(cnt0+cnt1)之和為5bit，但是直接與6bit的cnt2比較，各類(lèi)綜合軟件也會(huì)正確識(shí)別位寬，不會(huì)發(fā)生截位，但是spyglass lint會(huì)報(bào)warning，雖然功能正確，但是不推薦

//-------------case 2-----------------// reg  [3:0]   cnt0  ; reg  [3:0]   cnt1  ; reg  [5:0]   cnt2  ;  //wrong code always @ (posedge clk or negedge rst_n)  if(!rst_n)begin count <= 5'b0 ; end  else if({1'b0,(cnt0+cnt1)}// begin {ov_nc, count} <= count +1'b1; end  //right code and not recommended  正確不推薦wire [4:0] cnt_add ;assign  cnt_add  = (cnt0+cnt1) ;  always @ (posedge clk or negedge rst_n)  if(!rst_n)begin count <= 5'b0 ; end  else if(cnt_add// begin {ov_nc, count} <= count +1'b1; end  //right code and recommended  正確且推薦wire [4:0] cnt_add ;assign  cnt_add  = (cnt0+cnt1) ;  always @ (posedge clk or negedge rst_n)  if(!rst_n)begin count <= 5'b0 ; end  else if({1'b0,cnt_add}// begin {ov_nc, count} <= count +1'b1; end

最后，有個(gè)比較判斷的例子，如下：

reg   [9:0]   a;
reg    [7:0]   b;
if(a == b + 1)  //如果 b = 255時(shí)，a與0相比較還是與 9‘h100相比較？

這個(gè)跟編譯器是相關(guān)的，大多數(shù)時(shí)候會(huì)是與9'h100比較，因?yàn)榫C合的時(shí)候verilog會(huì)自動(dòng)擴(kuò)展位寬，但不要過(guò)分相信它。這樣位寬不匹配的代碼永遠(yuǎn)不要出現(xiàn)在代碼里。