IC設計知識點：一種簡單超時機制

1、超時判斷機制

在設計中，為了增加異常處理能力，保證設備的正常運行，常常需要進行超時判斷。

如下圖，當master發(fā)起mem讀請求后，收到讀返回數(shù)據(jù)時，進行超時判斷，如果超時，則數(shù)據(jù)丟棄，如果沒有超時，則數(shù)據(jù)正常接收。

2、一種簡單的超時機制

如果在數(shù)據(jù)發(fā)送過程中，發(fā)送者向接收者發(fā)送數(shù)據(jù)，通常需要接收者通知發(fā)送者自身是否可以接收數(shù)據(jù)

采用一個公共的32bit clk_cnt作為時間基準，根據(jù)不同的超時精度，采用32bit中的連續(xù)2bit，1GHz時鐘，每個周期1n，例如采用clk_cnt[20:19]，可以記錄2^21ns級別的精度，即2ms級別的時間精度。

本文中master能夠發(fā)起256個outstanding請求，req_id[7:0]從0到255，且工作時鐘clk為1Ghz，發(fā)起的mem讀請求，且在1us后都沒有收到數(shù)據(jù)，則認為超時。

步驟1：master發(fā)起mem_rd請求時，以req_id作為地址，將clk_cnt[20:19]作為data，寫入256x2 1r1w_ram中。

步驟2：當master收到讀返回數(shù)據(jù)時，以req_id作為地址從ram中讀取data，記作clk_cnt_record

步驟3：提取當前時刻clk_cnt[20:19]，記錄為clk_cnt_now，如果clk_cnt_now-clk_cnt_record 的絕對值大于1，則表示超時。

案例：

clk_cnt_record 為 10，clk_cnt_now為00，則表示超時。

clk_cnt_record 為 10，clk_cnt_now為11，則認為不超時。

3、特點說明

優(yōu)點：此類設計比較簡單，所需的邏輯資源較少，并且可以調(diào)節(jié)超時時間精度。

缺點：

1.如果超時時間過長，已經(jīng)從clk_cnt_record翻轉了一圈再返回時，則無法判斷是否為超時。即clk_cnt_record（10）-->11-->00-->01-->10-->11(clk_cnt_now)，實際已超時，但是判斷為沒有超時。

2.沒有讀返回數(shù)據(jù)時，無法判斷是否超時。

verilog語法：幾種可綜合的for循環(huán)語句

1、采用int實現(xiàn)不同信號賦值的循環(huán)

在同一個.v文件中，在不同的場景中，我們想例化不同的ram，如果不使用宏定義，那么該怎么實現(xiàn)呢？

直接采用for(int*)類型格式，可以在一個else分支中使用，不需要使用generate，使用更加靈活，使用范圍更廣。

input [1024-1:0]  func_mode_in;reg   [512-1:0]    func_id_vld;  always@(posedge  clk)    if(~rst_n) begin       func_id_vld <= 512'b0 ;    end else begin        for(int i=0; i<512;i=i+1) begin : func_id_vld_gen            func_id_vld[i] <= (func_mode_in[2*i+:2]==2'b01) ;        end    end

2、采用int實現(xiàn)同一個信號賦值的循環(huán)

下圖所示，采用for(int*)類型格式實現(xiàn)了一個16mux1的循環(huán)賦值語句，實現(xiàn)不同條件一下，對debug_test_16mux1的賦值操作，即16mux1的邏輯。

input [128*16-1:0]  debug_test_in;input [4-1:0]       cfg_16mux1_mode;reg   [128-1:0]     debug_test_16mux1;  always@(*) begin    debug_test_16mux1 = 128'd0;      for(int i=0; i<16;i=i+1) begin : debug_test_16mux1_gen        if(cfg_16mux1_mode ==i) begin            debug_test_16mux1  =  debug_test_in[128*i+:128] ;            break ;        end    endend

如上for循環(huán)語句實現(xiàn)了如下的case語句效果

always@(*) begin  case(cfg_16mux1_mode)  0 : debug_test_16mux1  =  debug_test_in[127  :0    ];  1 : debug_test_16mux1  =  debug_test_in[255  :128  ];  2 : debug_test_16mux1  =  debug_test_in[383  :256  ];  3 : debug_test_16mux1  =  debug_test_in[511  :384  ];  4 : debug_test_16mux1  =  debug_test_in[639  :512  ];  5 : debug_test_16mux1  =  debug_test_in[767  :640  ];  6 : debug_test_16mux1  =  debug_test_in[895  :768  ];  7 : debug_test_16mux1  =  debug_test_in[1023 :896  ];  8 : debug_test_16mux1  =  debug_test_in[1151 :1024 ];  9 : debug_test_16mux1  =  debug_test_in[1279 :1152 ];  10: debug_test_16mux1  =  debug_test_in[1407 :1280 ];  11: debug_test_16mux1  =  debug_test_in[1535 :1408 ];  12: debug_test_16mux1  =  debug_test_in[1663 :1536 ];  13: debug_test_16mux1  =  debug_test_in[1791 :1664 ];  14: debug_test_16mux1  =  debug_test_in[1919 :1792 ];  15: debug_test_16mux1  =  debug_test_in ;  endcase  end

NOTE:在for(int*)語句中，debug_test_16mux1 = debug_test_in[128*i+127:128*i] ; 會報語法錯誤，語法錯誤，只識別debug_test_in[128*i+:128]而無法識別debug_test_in[128*i+127:128*i] ，否則VCS會報語法錯誤。

審核編輯 ：李倩