Question

我目前正在编写一个测试来检查类型time是否在各种FPGA供应商工具中正确合成/模拟。一个角落的情况是使用真正的文字作为时间值的抽象文字，例如：1.001 us。

IEEE标准。 1076-2008，第5.2.4.1节或IEEE标准。 1076-1993，第3.1.3节，第8段规定：

存在与物理的每个值对应的位置编号类型。与单位名称对应的值的位置编号是由该单位名称表示的主要单位数。该与物理文字对应的值的位置编号抽象文字部分是不大的最大整数比抽象文字的价值和位置的乘积随附单位名称的编号。

根据TIME的定义（参见第16.2节或第14.2节），主要单位是毫微微秒，因此1 us的位置编号为1,000,000,000。因此，1.001 us的位置编号应为1,001,000,000，这也是1001 ns的位置编号。因此，两个值应该相等。

但是，当我尝试合成或模拟以下精简单位时，我会得到不同的结果。我已经检查过，最小时间分辨率是1 fs或1 ps。

entity physical_test is
    generic (
        C1 : time := 1001 ns;
        C2 : time := 1.001 us;
        C3 : time := TIME'val(integer(real(TIME'pos(1 us)) * 1.001))
    );
    port (
        y : out bit);
end entity physical_test;

architecture rtl of physical_test is
    function f return boolean is
    begin
        report "C1 = " & TIME'image(C1) severity note;
        report "C2 = " & TIME'image(C2) severity note;
        report "C3 = " & TIME'image(C3) severity note;
        return false;
    end f;

    constant C : boolean := f;
begin  -- architecture rtl
    y <= '0';
end architecture rtl;

QuestaSim（ModelSim）是报告预期结果的唯一工具：

# ** Note: C1 = 1001000000 fs
# ** Note: C2 = 1001000000 fs
# ** Note: C3 = 1001000000 fs

但是，与Quartus 15.0或ISE 14.7合成时的实际结果是：

Note: "C1 = 1001000000 fs"
Note: "C2 = 1000999999 fs"
Note: "C3 = 1001000000 fs"

因此，C2的值不符合预期。如果我将引用的文本写为等式，那么我会在常量C3中得到预期的结果。当我使用ISE 14.7或Vivado 2015.4的集成模拟器时，我得到了类似的结果：

Note: "C1 = 1001000 ps"
Note: "C2 = 1000999 ps"
Note: "C3 = 1001000 ps"

那么，应该将Quartus / ISE / Vivado的行为视为错误吗？或者VHDL标准是否允许1.001 us不等于1001 ns？

编辑：当我将1.001 ps与1001 fs进行比较以及将1.001 ns与1001 ps进行比较时，也会发生错误。同样C3的手动计算是正确的，它应该不是真实的准确性问题。

请注意，Vivado的合成器报告了奇怪的结果：

Parameter C1 bound to: 32'b00111011101010100000110001000000    -- 1001000000
Parameter C2 bound to: 32'b10010011011101001011110001101010    -- 2473901162
Parameter C3 bound to: 32'sb00000000000000000000000000000001   -- 1

Answer 1

这是浮点数的问题，并且几乎没有做VHDL。整数十进制数可以转换为二进制并返回小数而不会丢失信息（除非数字太大或太小）。小数分数不是这种情况。转换为二进制的十进制数1.001是不合理的。从二进制转换回十进制时，会出现舍入错误。

Quartus和ISE显示了预期的行为。

在Vivado案例中，foo_id的MSB发生了一些事情。似乎在有符号和无符号整数之间发生了一些转换，它不应该有。并且C2显然是圆润的。

您的示例可用于支持使用主要单元是最佳选择的规则。

在VHDL中应该是1.001 us等于1001 ns？

1 个答案: