浅谈Verilog HDL代码编写风格

消失了好久，没有写文章，也没有做笔记，因为最近再赶一个比赛，时间很紧，昨天周六终于结束了，所以趁着周末这会儿有时间，写点东西，记录下来。首先我学习FPGA才一年多，我知道自己没有资格谈论一些比较深层次的问题，对于这个行业来说可能我才是一直脚踩在门外面。所以这篇文章是写给一些刚开始学习FPGA、Verilog HDL的同学，我看过一些大神写的代码，然后尽量模仿大神写法，经过好几个大神的影响和自己的习惯摸索，最终算是总结出了一套自己的代码书写风格，当然我的代码风格还是一直在进化中。现在将自己的一些经验总结出来，希望对刚开始学习FPGA的朋友有所帮助。

首先，第一我还是要强调的是编辑器的作用，工欲善其事，必先利其器。之前整理过一篇，如何高效的编写Verilog HDL——菜鸟篇，点击查看。其中我介绍了使用notepad++的一些小技巧，当然还有很多网友使用gvim编辑器，对gVim编辑器，我也了解了很多，虽然上手比较麻烦，但是一劳永逸，我之后也是打算学习该编辑器的使用的，目前，时间比较紧，所以就暂且先用notepad++吧。熟悉verilog的人都知道，Verilog HDL设计其实使用20%的语法就可以设计出90%以上的电路，其中最长用的便是always块了，用软件自带的IDE的话编写效率其实是很差的。所以说一个好的顺手的编辑器至关重要，对于我们这些苦逼的技术工作者来说，经常看电脑屏幕一看就是一整天，然后还天天看，所以用Notepad++更换主题可以更好的为革命保护视力，

点击设置——语言格式设置，可设置编辑器主题

这里我选择的是如图所示的主题，我比较喜欢这个比较暗的颜色，

最终呈现的效果便如下图所示，是不是看起来很舒服呢！

第二、代码的端口命名、内部寄存器的命名。下图是我们最近做的项目，可以看出在端口众多的情况下，端口的命名有多重要，基本上从信号的命名就可以直接联想到该信号的作用，同理，内部使用寄存器的命名也是如此。对于使用的系统时钟命令最好是用clk+后缀，加上时钟的频率。这样不仅自己看起来方便，别人看起来也方便。因为很多情况下，不同开发板的晶振是不一样的，但是编写者知道，其他人就未必知道了。我还真见过always@(posedge A or negedge B)这样写的人的，当然他也是刚开始学习了。

复位信号也直观只要，我习惯上写的而是rst+后缀，高电平有效还是低电平有效，rst_n（低电平有效negedge），rst_p（高电平有效posedge），我看过一些书上的复位信号命名的是clr，其实这两种命名的方法根本没有区别，一般情况下，我们复位都是将寄存器置数为0，也相当于清零，但也不排除，复位是给置数的情况，所以我习惯上使用rst_n来复位，及低电平复位。

其他的信号也就类似的，总结下来上就是，给信号起一目了然的名字，尽量使用缩写，不要信号的名字太长，信号的名字和功能作用中间用下划线隔开，要习惯性的给信号后面编写注释，给你编写的代码块做注释，给你编写的模块做注释，请记住你的代码不是给你一个人写的。

第三、代码的工整。从上图中可以看到，我在定义端口的时候是直接定义在module内部的，很多人的写法是先在module内部定义一遍端口，然后再module下面再写一遍input/output定义，其实这两种方式都可以，那么我为什么选择直接写在module内部呢，，，因为我懒啊。在编写代码的时候多用空格和TAB，把定义的信号对齐，这样写出代码是很漂亮的，每一段代码之间应该用分隔线隔开，这样整体看起来很清晰。

模块端口的实例化也是，这样的代码自己看着漂亮，别人看着也舒服，而且从顶往下看都会很明了。

第四、在设计中多实用时序逻辑，尤其是直接需要输出的端口。在我最近做的那个项目里，我使用了一些组合逻辑来做控制，但是后来发现这样会有一个弊端，每次系统上电的时候会有一段不稳定时间，在这段时间里，我的那几个控制模块就无规则的在乱启动，即使是在复位的情况下，这样可能会引起一些麻烦造成系统的不稳定，如果采用是时序逻辑的话，就完全可以避免这个问题了，在系统上电的时候，复位低有效，等上电稳定后，将复位键变为高电平。

第五、如果一个工程里，同一个宏定义需要在多个文件里调用的话，建议使用调用文件。比如我在写VGA驱动的时候，行扫描、场扫描和各种颜色的定义参数需要在多个模块中使用，所以可在模块内部直接写如下图所示部分，把”`define”定义放在一个单独的文件里面，”parameter”参数定义肯定必须是在模块内部了，检查重复定义。

第六、使用异步复位、同步置数的设计思想（可以了解一下异步复位、同步释放），而且一个always块里，尽量值操作一个寄存器。一个模块的代码不要写的太多，使用模块化设计，而且在顶层文件里尽量不了写代码，为了在检查RTL图的时候比较方便明了的看出各个模块之间的连线图。模块内部不应该使用内部使用，同一个模块内的时钟应该是同一个时钟驱动下的，如果要使用别的时钟进行驱动的话，必须使用时钟使能而不是时钟触发，保持所有always块是同一个时钟上升沿触发，如果确实要使用内部时钟门控时钟或内部的复位信号将它们放在顶层将这些信号的产生放在顶层的一个独立模块这样所有的子模块分别使用单一的时钟和复位信号。对于使用if——else if——else或case语句必须把所有的情况都写上，避免生成锁存器。最重要的第一点，寄存器类型的数据应该有复位，我不习惯使用initial语句进行初始化，一般都是用异步复位来为维持系统的稳定。还有平时写代码的时候尽量不要使用for循环，当然有些必要的时候也是可以用的。

第七、如果你遇到实在不好解决、苦思冥想都有逻辑错误的设计，那么这个时候，你就可以考虑一下状态机了。

审核编辑：汤梓红