在做FPGA的開(kāi)發(fā)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)使用到移位寄存器，一般我們使用移位寄存器的目的都是為了將某個(gè)信號(hào)進(jìn)行打拍，使得時(shí)序符合我們的需求。最常見(jiàn)的一種打拍方法就是在process過(guò)程語(yǔ)句中對(duì)信號(hào)進(jìn)行移位（在verilog中是在always過(guò)程中進(jìn)行移位）。但是這里我給大家介紹一下SRL6E，這個(gè)是Xilinx提供的一個(gè)原語(yǔ)，顧名思義，這是一個(gè)可以最大實(shí)現(xiàn)16位移位寄存的移位寄存器。
需要注意的是，SRL16E原語(yǔ)在不同的器件中表現(xiàn)形式可能稍有區(qū)別，下面是在Kintex-7系列器件中的SRL16E原語(yǔ)：
--使用原語(yǔ)時(shí)，需要加上這兩句
Library UNISIM;
use UNISIM.vcomponents.all;
-- SRL16E: 16-bit shift register LUT with clock enable operaTIng on posedge of clock （Mapped to SliceM LUT6）
-- Kintex-7
-- Xilinx HDL Language Template, version 2017.4
--以下時(shí)=是SRL16E原語(yǔ)
SRL16E_inst : SRL16E
generic map （
INIT => X“0000”）--對(duì)寄存器進(jìn)行初始化
port map （
Q => Q, -- SRL data output--寄存器輸出端口
A0 => A0, -- Select[0] input--四個(gè)地址輸入端口
A1 => A1, -- Select[1] input
A2 => A2, -- Select[2] input
A3 => A3, -- Select[3] input
CE => CE, -- Clock enable input--寄存器使能端口
CLK => CLK, -- Clock input --時(shí)鐘端口
D => D -- SRL data input--寄存器輸入端口
）；
-- End of SRL16E_inst instanTIaTIon
這里主要對(duì)地址進(jìn)行一下說(shuō)明。地址A3A2A1A0表明要對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行多少移位。如果是A3A2A1A0=“0000”，說(shuō)明是對(duì)D端口輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行1位移位，也就是說(shuō)對(duì)D端口輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)周期的延遲。如果是A3A2A1A0=“1111”，說(shuō)明是對(duì)D端口輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行16位移位。
下面舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明：
這是源程序，因?yàn)锳3A2A1A0=“0011”，所以主要是對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行4個(gè)周期的延遲。
----------------------------------------------------------------------------------
-- Company:
-- Engineer:
--
-- Create Date: 2018/12/10 1605
-- Design Name:
-- Module Name: srl16e_test - Behavioral
-- Project Name:
-- Target Devices:
-- Tool Versions:
-- DescripTIon:
--
-- Dependencies:
--
-- Revision:
-- Revision 0.01 - File Created
-- Additional Comments:
--
----------------------------------------------------------------------------------
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
Library UNISIM;
use UNISIM.vcomponents.all;
-- Uncomment the following library declaration if using
-- arithmetic functions with Signed or Unsigned values
--use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if instantiating
-- any Xilinx leaf cells in this code.
--library UNISIM;
--use UNISIM.VComponents.all;
entity srl16e_test is
Port （
clk : in std_logic;
data_in : in std_logic;
data_out: out std_logic
?。?/p>
end srl16e_test;
architecture Behavioral of srl16e_test is
signal q : std_logic:='0';
signal d : std_logic:='0';
begin
SRL16E_inst : SRL16E
generic map （
INIT => X“0000”）
port map （
Q => q, -- SRL data output
A0 => '1', -- Select[0] input
A1 => '1', -- Select[1] input
A2 => '0', -- Select[2] input
A3 => '0', -- Select[3] input
CE => '1', -- Clock enable input
CLK => clk, -- Clock input
D => d -- SRL data input
）；
d <= data_in;
data_out <= q;
end Behavioral;
這是仿真文件：
仿真文件中的輸入數(shù)據(jù)是一個(gè)周期的單脈沖。
----------------------------------------------------------------------------------
-- Company:
-- Engineer:
--
-- Create Date: 2018/12/10 1615
-- Design Name:
-- Module Name: tb_srl16e - Behavioral
-- Project Name:
-- Target Devices:
-- Tool Versions:
-- Description:
--
-- Dependencies:
--
-- Revision:
-- Revision 0.01 - File Created
-- Additional Comments:
--
----------------------------------------------------------------------------------
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.All;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.All;
-- Uncomment the following library declaration if using
-- arithmetic functions with Signed or Unsigned values
--use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if instantiating
-- any Xilinx leaf cells in this code.
library UNISIM;
use UNISIM.VComponents.all;
entity tb_srl16e is
end tb_srl16e;
architecture Behavioral of tb_srl16e is
component srl16e_test
port（
clk : in std_logic;
data_in : in std_logic;
data_out : out std_logic
）；
end component;
signal clk ='1';
signal in_data : std_logic:='0';
signal out_data: std_logic:='0';
begin
uut: srl16e_test
port map（
clk => clk,
data_in => in_data,
data_out => out_data
?。?；
process
begin
wait for 10 ns;
clk <= '0';
wait for 10 ns;
clk <= '1';
end process;
process
begin
in_data <= '0';
wait for 20 ns;
in_data <= '1';
wait for 20 ns;
in_data <= '0';
wait;
end process;
end Behavioral;
仿真波形：
輸入數(shù)據(jù)是data_in，輸出是data_out,可以看到對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行了4個(gè)周期的延遲。
更多信息可以來(lái)這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<
