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FPGA設計代碼整潔之道（2）

發布時間：2018-8-31 10:05 發布者：luckyb1

關鍵詞： fpga

《極限編程實施》作者Ron Jeffries 仔細研究了貝克的簡單代碼規則，并依其重要順序分別列為：

＆能通過所有測試

＆沒有重復代碼

＆體現系統中的全部涉及理念

＆包括盡量少的實體，比如類、方法、函數等

能通過所有測試這一點，后文中在架構設計方面詳細說明，這里我們還是借助一個小的例子說明“沒有重復代碼”的一些技巧。

曾經有一次我將多份不同的程序代碼用A4紙打印出來，平攤到我的床上對照時，還在上小學的女兒在旁邊說道：爸比，你每天就是看這幾只毛毛蟲爬來爬去嗎？always、if、else，begin，對了，還有end，大概就是這幾只。小孩子幼稚的話語引得我哈哈大笑，當我回頭看向這些代碼時，突然記起一位大師說過的話：大部分程序都是由極為相似的元素構成。誠哉斯言！同時，由于這種相似性，許多程序中出現了重復的代碼。我們來看一下下面這組代碼：

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assign data0 = {1'b1,din0,1'b0};

assign data1 = {1'b1,din1,1'b0};

assign data2 = {1'b1,din2,1'b0};

always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

if(rst_n==1'b0)begin

dout <= 0 ;

end

else if(sel0)begin

dout <= data0[9-cnt2];

end

else if(sel1)begin

dout <= data1[9-cnt2];

end

else begin

dout <= data2[9-cnt2];

end

這是一個串口發送程序的代碼，所實現的功能是發送0、1、2三個數據。很明顯，在第2到第4行中，相當于程序中同樣的事情做了三遍。第10到第19行也是選了三次，這就屬于重復的代碼。隨著信號越來越多，就需要不斷的四個、五個……N個。程序越來越累贅。

同一段代碼的反復出現，“唯一性”的邊界變得模糊，也容易出現混亂。或者說，作者的想法沒有得到最佳的實現。在本例中假設通過搜索引擎輸入“？”就會得到相似的？個結果。還記得前文中提到的“做簡單的事”嗎，這時我們應該思考是代碼自身贅余還是對象功能是否太多。如果是前者，應該從有效命名等去改善它；如果是后者，那就“把復雜的事情簡單化”，采取某種手段重構它，使功能可以清晰的被說明以及被實現。

如上面的代碼，正確的思路和做法應該是什么呢？我們來看下面這份代碼。

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always @(*)begin

if(sel0)

din_sel = din0 ;

else if(sel1)

din_sel = din1 ;

else

din_sel = din2 ;

end

assign data = {1'b1,din_sel,1'b0};

always @(posedge clk or negedge rst_n)begin

if(rst_n==1'b0)begin

dout <= 0 ;

end

else begin

dout <= data[9-cnt2];

end

首先先把din0，1，2選出來，如果se10的情況下，那么din-se1等于din0；否則，在se11的情況下，那么din-se1等于din1；否則，din-se1等于din2；

接下來我們再來補充0和1；

接著選擇時序。dout的變化為XXXXXX，到此代碼完成。

通過比較不難看出，第二份代碼中，無論是補0補1，還是dout送出，都只做一次，一行代碼只做一件事且做好這件事，讓編程語言看起來像是專為解決這個問題而存在的。

還有一點，在本節的兩個例子中，驗證時前一份代碼要依次驗證，送出的信號din0，din，din2……din N，這個過程中任何一點出現錯誤都非常麻煩；而第二份代碼僅需要驗證它們之間的邏輯關系正確即可。

需要注意的是，本節是以一個非常小的信號輸出代碼為例。越是大型的、復雜的代碼，這兩種方法之間的效率和質量差距越大。下一節《信號命名和定義應該明確》

FPGA整潔代碼2.pdf

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