xilinx的oddr原语是否可以直接使用verilog实现?

一、是否可以

1.就我个人而言,虽然知道内部怎么实现的,但是目前我不知道怎么用verilog来实现

2.就目前了解,ODDR底层不是纯verilog来实现的,而是通过硬核来实现的

3.其本质是一个专用的选择器(Multiplexer) 和触发器(Flip-Flop) 的组合。

二、为啥不能用普通verilog来直接实现等效

1.时序性能

IOB这些电路是物理上最靠近IOB引脚的位置,其路径是经过精细该设计和优化的,

从而保证在极低的时钟到输出的延迟,非常潇的skew。通过普通的verilog代码在

FPGA fabric可编程逻辑区中实现的逻辑,其延迟和skew不确定性都会很大,不能

完全满足DDR时序要求。

2.时钟处理

普通逻辑无法直接使用一个时钟的正负边沿区驱动两个触发器,然后完美的去控制

MUX的切换时间,这个通过模拟电路或者数字集成电路就很好实现。

3.可靠性

专用硬件电路的行为是确定和可靠的。而用通用逻辑实现DDR功能,在高速率下很容易出现毛刺和时序违例。

三、功能模型

module oddr_model #(

parameter DDR_CLK_EDGE = "OPPOSITE_EDGE", // 模拟模式参数

parameter INIT = 1'b0, // 初始值

parameter SRTYPE = "SYNC" // 复位类型,本例只做简单同步

)(

output reg Q,

input C,

input CE,

input D1,

input D2,

input R,

input S

);

reg d1_reg, d2_reg;

// 上升沿触发的触发器,捕获D1

always @(posedge C) begin

if (R) begin

d1_reg <= 1'b0;

end else if (S) begin

d1_reg <= 1'b1;

end else if (CE) begin

d1_reg <= D1;

end

end

// 下降沿触发的触发器,捕获D2

always @(negedge C) begin

if (R) begin

d2_reg <= 1'b0;

end else if (S) begin

d2_reg <= 1'b1;

end else if (CE) begin

d2_reg <= D2;

end

end

// 用时钟选择要输出的数据

// 注意:实际硬件中这个MUX的切换速度极快,这里只是行为模拟

always @(*) begin

if (C) begin

Q = d1_reg; // 时钟高电平时,输出上升沿采样的D1

end else begin

Q = d2_reg; // 时钟低电平时,输出下降沿采样的D2

end

end

endmodule

四、接口

// 首先需要包含Xilinx的原语库,但通常Vivado会自动识别,无需手动include

// 直接实例化即可

ODDR #(

.DDR_CLK_EDGE("OPPOSITE_EDGE"), // "OPPOSITE_EDGE" or "SAME_EDGE"

.INIT(1'b0), // Initial value of Q

.SRTYPE("SYNC") // Reset type: "SYNC" or "ASYNC"

) ODDR_inst (

.Q(Q), // 1-bit DDR output

.C(C), // 1-bit clock input

.CE(CE), // 1-bit clock enable input

.D1(D1), // 1-bit data input (for positive edge)

.D2(D2), // 1-bit data input (for negative edge)

.R(R), // 1-bit reset

.S(S) // 1-bit set

);

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