Question

我想知道下面代码的行为。总共有两个块，一个是组合来计算next_state信号，另一个是顺序，它将执行一些逻辑并确定是否关闭系统。它通过将shutdown_now信号设置为高，然后调用state <= next_state来完成此操作。

我的问题是，如果条件成立，shutdown_now信号在state <= next_state行之前以阻塞方式设置（在时钟周期n期间），则时钟周期n + 1期间的状态是SHUTDOWN或RUNNING？换句话说，自shutdown_now = 1'b1信号以来，两个状态机上的state行阻止是否通过next_state确定依赖于它？

 enum {IDLE, RUNNING, SHUTDOWN} state, next_state;
 logic shutdown_now;

 // State machine (combinational)
 always_comb begin
    case (state)
       IDLE: next_state <= RUNNING;
       RUNNING: next_state <= shutdown_now ? SHUTDOWN : RUNNING;
       SHUTDOWN: next_state <= SHUTDOWN;
       default: next_state <= SHUTDOWN;
    endcase
 end

 // Sequential Behavior
 always_ff @ (posedge clk) begin
    // Some code here
    if (/*some condition*/) begin
       shutdown_now = 1'b0;
    end else begin
       shutdown_now = 1'b1;
    end
    state <= next_state;
 end

Answer 1

首先，您没有关注属性编码。 always_comb应仅使用阻止（=）分配，永不阻止（<=）。 always_ff是相反的，只有非阻塞（<=）分配，永不阻止（=）。

使用代码，state将RUNNING。这是因为next_state的分配是非阻塞的，因此next_state直到调度程序的后期才会更新。

假设，如果next_state和shutdown_now都是阻止分配，那么模拟器将具有竞争条件。在评估next_state之前或之后，可以评估和更新state。这就是为什么在同一个总块中混合阻塞和非阻塞不是一个好主意。

如果编码正确，即next_state = ...和shutdown_now <= ...，则状态也会转到RUNNING。这是因为shutdown_now更新在所有计划的评估完成后发生。因此next_state在评估1'b1之后才会看到state。

Answer 2

迈尔斯，你真的只有一台状态机，这是你的always_comb块中的代码。 always_ff只创建一个寄存器来保存你的状态。

现在编写代码的方式，您将按以下顺序执行关闭：

周期n：你的always_ff块中的逻辑将确定是否应该发生关闭，并且会在下一个时钟周期内调度shutdown_now信号以进行断言。
cycle n + 1：shutdown_now置位，状态机（当前处于RUNNING状态）将next_state设置为SHUTDOWN。
cycle n + 2：现在你的状态机将处于SHUTDOWN状态。

不确定是否需要在always_ff块中使用关闭逻辑。如果将该代码移动到always_comb块，则可以使其余代码保持不变，并且状态机将在周期n + 1中移至SHUTDOWN状态。

Answer 3

以下是我希望代码执行的方式：

您有两个寄存器：“shutdown_now”寄存器和“状态”寄存器。

在clk的posedge上，这两个寄存器的状态都是原子更新的。即：当对shutdown_now进行阻塞分配时，当state_next更新时，当前进程不会中断。相反，为了always_ff过程的目的，state_next是在posedge clk模拟“tick”开始时保存的任何值。

所以：

在第一个posedge时钟滴答：shutdown_now将从0切换到1.
一旦“posedge clk”进程完成，“always_comb”块将注意到它有工作要做，并将更新state_next（即来自2个寄存器的新状态的组合解码）。
在第二个posedge时钟滴答：状态被更新的state_next锁存。

因此，关闭系统需要2个周期，而不是1个。

verilog / systemverilog - 跨两个always块阻塞语句的行为是什么？

3 个答案: