verilog实例_Verilog中的assign 语句y会生成latch么?

数字芯片实验室之前深度分析过Verilog建模的组合逻辑在什么样的条件下会生成Latch？

实例解析Verilog综合出锁存器的问题

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今天数字IC设计交流群中讨论到一个assign语句生成Latch的问题。下面是两个实例

示例1

module test1(out,a,b);  input a ,b ;  output out ;  assign out = (a& b) + (!b & out)  ;endmodule

示例1不会生成Latch。

elaborate结果

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Vivado工具elaborate之后，可以看出上述代码是一个纯组合逻辑，满足逻辑关系

out = (a & b) + (!b & out)  ;

synthesis结果

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Vivado工具综合之后，将设计映射到一个LUT3上。

示例2

module test2(out,a,b);  input a ,b ;  output out ;    assign out = b?a:out ;   endmodule

示例2会生成Latch。

elaborate结果

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Vivado工具elaborate之后，可以看出上述代码是一个Latch逻辑，满足逻辑关系

out =b?a:out ;

synthesis结果

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造成上述两个相同逻辑，不同综合结果差异的根本原因是：过程赋值和连续赋值的差异。

过程赋值和连续赋值我在之前的文章verilog重点解析(13题)中讨论过。

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过程赋值在Verilog中主要用来赋值给reg变量，用来生成时序和组合逻辑。例如

always@(*)

连续赋值主要用来赋值给wire变量，用来生成组合逻辑。例如

assign

特别的是，Verilog中的

assign out =b?a:out ;

是一个特例。其赋值行为等价于

always@(b) beginout = b?a:out ;end

也就是说，其赋值行为其实是过程赋值

1、先计算出右边的值RHS

2、在将RHS赋值给左边的值LHS

而

assign out = (a & b) + (!b &out)  ;

的赋值行为是连续赋值

计算出右边的值RHS，同时将RHS赋值给左边的值LHS。

最后我们可以修改文章实例解析Verilog综合出锁存器的问题中得到的结论为

由过程赋值(always@和？=)建模的组合逻辑是否会生成锁存器，其根本原因是该组合逻辑存在保持功能！

本文感谢数字IC设计交流一群小伙伴们的技术支持

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