最近的項(xiàng)目邏輯資源不夠，因?yàn)閼?yīng)用需求，要一組256個(gè)四輸入的模塊，后來改吧改吧，改成了一組165個(gè)6輸入的模塊，解決了需求問題，為什么啊，因?yàn)樗妮斎氲哪莻€(gè)模塊浪費(fèi)xilinx的資源了，xilinx的LUT是六輸入的，xilinx在7系列前的LUT還是五輸入的，現(xiàn)在都變成了六輸入（其實(shí)是兩個(gè)五輸入共享連接線）。

具體應(yīng)用不說了，來看看關(guān)于LUT表這件事。

LUT表是最基本的邏輯單元，入門書籍必有的內(nèi)容，基本原理這里不說了。

一般的，有SLICEM和SLICEL兩種，M代表存儲(chǔ)，L代表邏輯，好記吧。

L的功能M也能實(shí)現(xiàn)，M比L更復(fù)雜，所以我們直接去看SLICEM。

圖上面時(shí)直接從工具里面截的，這里面包括了：

6位讀地址輸入（A1-A6）

8位寫地址輸入（WA1-WA7）

寫時(shí)鐘（CLK）

寫使能（WEN）

數(shù)據(jù)輸入（DI1）

數(shù)據(jù)輸出（O6）

移位寄存器輸出（MC31）

除此之外，由于DI2輸入線和O5輸出的存在，這片LUT還可以被配置為32-depth,2-bit-data-wide的RAM。

為什么寫是8位，讀是6位呢？有疑惑就看datasheet或者user guide啊，翻出UG474，里面有張圖，看了就明白了：

拿一個(gè)SLICEM的四個(gè)LUT搭一個(gè)256的單口RAM，看到了吧，寫地址8位直接用，讀地址用6位，然后高兩bit，一個(gè)給F7MUX，一個(gè)給F8MUX，相當(dāng)于做了兩級(jí)二選一。

還有一個(gè)重點(diǎn)要說的是移位寄存器，移位寄存器用的最多的地方就是做delay 了。

下面是簡單的兩段代碼：

always @(posedge clk )begin

shift_r <= {shift_r[62:0],rxp} ;

end

always @(posedge clk )begin

txp <= shift_r[63];

end

大概的意思就是將rxp輸入延遲64個(gè)時(shí)鐘周期，然后輸出。在很多文檔里面都說過了，LUT單元是可以直接生成移位寄存器的，當(dāng)然必須是SLICEM里面的LUT的，我們看看最后生成的結(jié)果是啥樣的：

有點(diǎn)不好看啊，我倆簡單解釋一下：

1.紅線代表LTU讀地址輸入，讀地址代表了移位寄存器輸出的位數(shù)，寫31就是延遲32位，可見所有的地址都被連接在一個(gè)高電平上，5h11111=31，一般情況下，是A[5：1]表征地址，A[0]固定為高

2.青色是時(shí)鐘，這對(duì)于SLICEL來說是沒有的，因?yàn)橛辛藭r(shí)鐘，才可能同步操作；

3.藍(lán)色是需要移位的數(shù)據(jù)，程序里面的rxp，直接輸入到了LUT-B的數(shù)據(jù)DI1口

4.黃色從LUT-B的MC31輸出的結(jié)果，一個(gè)LUT可以作為32位的移位寄存器，因?yàn)樾枰莆?4次， 所以需要兩個(gè)LUT級(jí)聯(lián)才能完成完整的移位結(jié)果

5.白色是最后的輸出，注意是從O6輸出的，即級(jí)聯(lián)之后64位移位后的結(jié)果，再過一級(jí)FF之后，就是txp 。

這種寫法比較簡單直觀，也有一些同學(xué)想要規(guī)范，那我們調(diào)用一下官方的原語試試：

SRL16E #(

.INIT(16'h0000), // Initial contents of shift register

.IS_CLK_INVERTED(1'b0) // Optional inversion for CLK

)

SRL16E_inst (

.Q(SRL10_r), // 1-bit output: SRL Data

.CE(1), // 1-bit input: Clock enable

.CLK(clk), // 1-bit input: Clock

.D(rxp ), // 1-bit input: SRL Data

// Depth Selection inputs: A0-A3 select SRL depth

.A0(0),

.A1(1),

.A2(0),

.A3(1) //0x1010= 10

);

這是一個(gè)經(jīng)典的16位寄存器的小模塊，看看布線后成啥樣：

1.紅線代表LTU讀地址輸入，讀地址代表了移位寄存器輸出，一般情況下，是A[5：1]表征地址，但是我們看到黃色線代表的數(shù)據(jù)激怒的是DI2，也就是用了兩個(gè)5輸入LUT中的一個(gè)，所以真實(shí)的地址是4‘h1010 = 10，也就是移位10+1次，A[0]固定為高

2.青色是時(shí)鐘；

3.黃色是輸入，rxp ，注意是從DI2口輸入的

4.白色是最后的輸出，注意是從O6輸出的，即10位移位后的結(jié)果，也就是SRL10_r。

7系列因?yàn)長UT表地址位增加，因此還支持32位移位的原語，我們來看看：

SRLC32E #(

.INIT(32'h00000000), // Initial contents of shift register

.IS_CLK_INVERTED(1'b0) // Optional inversion for CLK

)

SRLC32E_inst (

.Q(SRL20_r), // 1-bit output: SRL Data

.Q31(SRL31_r), // 1-bit output: SRL Cascade Data

.A(5'd20), // 5-bit input: Selects SRL depth

.CE(1), // 1-bit input: Clock enable

.CLK(clk), // 1-bit input: Clock

.D(rxp ) // 1-bit input: SRL Data

);

看看會(huì)是怎樣布線的：

1.紅線代表LTU讀地址輸入，讀地址代表了移位寄存器輸出，一般情況下，是A[5：1]表征地址，是5‘h10100 = 20，也就是移位20次，A[0]固定為高

2.青色是時(shí)鐘；

3.黃色是輸入，rxp ，注意是從DI1口輸入的

4.白色時(shí)最后的輸出，注意是從O6輸出的，即20+1位移位后的結(jié)果，也就是SRL20_r。

5.咖啡色是32位移位后的結(jié)果，也就是SRL31_r

這個(gè)移位跟信號(hào)實(shí)際delay的關(guān)系，還要看個(gè)仿真才能看明白：

圖要放大看，rxp_r信號(hào)delay了11個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍（計(jì)數(shù)器從750到761）得到信號(hào)SRL10_r，delay了21個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍得到了信號(hào)SRL20_r，delay了32個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍得到信號(hào)SRL31_r。

也就是delay的時(shí)鐘節(jié)拍N，與配置的LUT地址A之間的關(guān)系為：

N = A + 1