VIVADO设定寄存器/存储器的初始值

VIVADO设定寄存器/存储器的初始值

目录

前言

一、为什么不利用复位赋初值？

二、寄存器如何赋初值？

三、存储器如何赋初值？

四、vivado中如何查看寄存器/存储器的初值？

总结

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前言

        在 FPGA 开发过程中，合理设定寄存器或存储器（如 BRAM、ROM）的初始值对于系统功能验证与上电行为控制至关重要。许多设计者习惯使用复位信号对寄存器或存储器进行初始化。然而，依赖复位并非总是最优解。复位逻辑会增加额外的资源开销，拉长时序路径，甚至在复杂设计中影响时钟收敛。我们可以利用 Vivado 提供的“赋初值”方法，在 HDL 代码中直接为寄存器和存储器设置上电初值，该方法能确保电路在上电时进入预期状态，避免因不确定初值导致的逻辑错误或测试失败。

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一、为什么不利用复位赋初值？

        什么时候需要复位？到底要不要复位？怎么复位？复位有什么用？这是设计者在编写代码时需要考虑的问题。官方给出的几条建议如下，大家可以参考

二、寄存器如何赋初值？

        直接在定义时即可赋初值，如下所示，定义了一个8bit位宽的寄存器并赋初值。

reg [7:0] register = 8'b11110000;

三、存储器如何赋初值？

        先定义再用 initial 语句赋初值。很多人的第一印象是verilog不会综合initial语句，但在vivado中，是支持的，存储器赋初值如下所示：

integer i;

reg [7:0] mem[2:0];

initial begin

    for(i=0;i<3;i=i+1)

        begin

            mem[i]<=i;

        end

end

四、vivado中如何查看寄存器/存储器的初值？

        在 vivado 综合后的 netlist 可以查看任何一个寄存器的初始值，自己找到需要查看的寄存器，右键点击cell properties 即可查看初始值。

        查看 register 的初值如下图所示，可见与设置的初始值8'b11110000一致，存储器的也是一样，这里就不贴图了，自己可以试一下。

        利用 Vivado 提供的“赋初值”方法，在编写代码的时候没必要复位的寄存器就可以不使用复位，在定义时赋初值即可，这样可以节约布线资源，加快且有利于时序收敛。

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总结

        以上就是今天记录的内容，本文利用 Vivado 提供的“赋初值”方法，在 HDL 代码中直接为寄存器和存储器设置上电初值，该方法能确保电路在上电时进入预期状态，避免因不确定初值导致的逻辑错误或测试失败。