谈谈几种芯片设计增加代码复用性的方法
很多芯片在设计之初,就已经考虑如何增加代码的复用性,尽量减少工作量,降低错误概率。 增加复用性的几个场景:
不同项目之间的代码复用性
(资料图片)
不同工艺之间的代码复用性
同一个模块例化多份,分别工作在不同模式下
同一个项目不同环境(RTL验证,FPGAdemo 验证)之间的代码复用性
本章节将简单谈谈几种增加代码复用性的方法。
1、基础模块IP化
在各家ASIC/FPGA项目的代码目录中,我们经常能看到各类小的基础模块,例如各类跨时钟模块、各类调度仲裁模块、各类RAM读写模块、各类总线接口模块等等。它们可能命名为share_ip_*或base_ip_*或cmn_ip_*,又或者其他名称,几乎每个设计者都需要用到这些基础模块。 我们在需要实现其相关功能时,只需要例化模块即可,简单高效,有降低了bug概率。
2、模块参数化
在进行模块设计时,我们需要尽量保证模块参数化,尽量避免使用立即数(例如10’d0)。 被参数化的信号可能是数据位宽,用户数量或者其他类型的信号。
module ip_bus_sync #( // parameter DATA_WDTH = 16 , // parameter INI_VALUE = {DATA_WDTH{1"b0}} //)( input i_src_clk , // input i_src_rst_n , // input [DATA_WDTH-1:0] i_src_din , // input i_dst_clk , // input i_dst_rst_n , // output reg [DATA_WDTH-1:0] o_dst_dout // );//逻辑代码endmodule
3、宏定义区分代码分支
ASIC项目的代码一般至少有两个版本:ASIC版本和验证版本(FPGA/加速器)。部分公司还会同时出两个系列的芯片,ASIC系列和FPGA系列。因此我们通常需要通过宏定义区分不同的代码分支和参数
`ifdef FOR_ASIC_DESIGN //ASIC logic//参数定义`else //其他分支逻辑 //参数定义`endif
`ifdef FOR_ASIC_DESIGNgenerategenvar i;for ( i=0; i4、使用参数选择代码分支
在同一个宏定义分支下(例如同在ASIC或者FPGA项目),我们可能需要奖模块例化多份,以支持如下场景:
Case1:同一个模块,工作在同的模式下,为了节约资源,只需要保留对应模式的代码逻辑。 Case2:同一个模块,其支持的功能数量不同,所需要的RAM等资源也不相同,需要例化不同规格的RAM。
module xxxxx#( parameter FUNCTION_MODE = `MULTI_FUNCTION )( //各类IO信号) ;generateif (FUNCTION_MODE==`MULTI_FUNCTION) begin:MULTI_FUNCTION_CODE //多function 逻辑 endelse begin:SINGLE_FUNCTION_CODE // 单function 逻辑endendendgenerate5、IP接口隔离
不同Vendor的IP的用户侧接口大概率是不一样的,为了避免因为IP替换导致的大量代码修改,可以在设计之处就考虑将IP接口隔离。例如通过2类接口转换模块(控制类和数据类),将所需要的控制信号和数据流信号转换成通用的内部信号,这样无论怎么替换IP,都只需要修改少量代码。
6、std cell 隔离
我们通常会将std cell外包一层或者多层代码,这样就能将工艺与设计代码尽量分离。
常见的有bit同步器,ram,clk-gating,clk mux等模块。如下是单bit同步器的案例。
module ip_bit_sync #( parameter DATA_WDTH = 1 // bit width)(input wire i_dst_clk, // destination clockinput wire [(DATA_WDTH-1):0] i_src_din, // data inputoutput wire [(DATA_WDTH-1):0] o_dst_dout // data output);`ifdef FOR_ASIC_DESIGNgenerategenvar i;for ( i=0; i审核编辑:刘清
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