总线

总线是运算部件之间数据流通的公共通道。在硬线逻辑构成的运算电路中只要电路的规模允许可以比较自由的确定总线的位宽,从而大大的提高数据流通的速度。各个运算部件和数据寄存器组可以通过带有控制端的三态门与总线连接。 通过控制端来控制在某一时间段内,总线归那几个部件使用(任何时间段只能有一个部件发送,但是可以有一个或多个接受)。为了使得总线连接能够与其他模块相配合,必须进行严格的时序控制。

流水线

流水线(pipe-line)的设计方法常用于高性能的、需要进行大规模运算的系统中。所谓流水线设计实际上是把规模较大、层次较多的组合逻辑电路分成几个级,在每一级插入寄存器并存储中间数据。K级流水线就是从组合逻辑的输入到输出恰好有K个寄存器组。上一级的输出是下一级的输入。

采用流水线技术可以在相同的半导体工艺的前提下通过电路结构的改进大幅度地提高重复多次使用的复杂组合逻辑(通常是通过加入寄存器)。如果某个组合逻辑设计的处理流程可以分为若干个步骤,而且整个数据处理过程是单向的即没有反馈或者迭代运算,前一个步骤的输出是下一个步骤的输入,则可以考虑采用流水线设计方法提高系统的数据处理频率即吞吐量。在组合逻辑中,为了保证组合逻辑输出的正确性,输入信号的保持时间必须大于整个组合电路的延时。因此数据的处理速度和吞吐量受到限制。采用流水线的方法,虽然第一次输出有较长的时间延迟(首次延迟),但是在若干个周期后,每个时钟周期都可以输出一次,数据处理频率和吞吐量都有大量提升。(P149)

首次延迟(latency):将(输入到输出)最长的路径进行初始化所需要的时间总量。(一般大于组合逻辑电路的总延迟时间)

吞吐延迟:指执行一次重复操作所需时间量。(一般用组合逻辑的延迟除以吞吐延迟就是流水线结构相对于组合逻辑结构的性能提升程度)

Verilog学习笔记设计和验证篇(一)...............总线和流水线的更多相关文章

  1. Verilog学习笔记设计和验证篇(三)...............同步有限状态机的指导原则

    因为大多数的FPGA内部的触发器数目相当多,又加上独热码状态机(one hot code machine)的译码逻辑最为简单,所以在FPGA实现状态机时,往往采用独热码状态机(即每个状态只有一个寄存器 ...

  2. Verilog学习笔记设计和验证篇(五)...............层次化事件队列

    详细的了解层次化事件队列有助于理解Verilog的阻塞赋值和非阻塞赋值功能.所谓层次化事件队列指的是用于调度仿真时间的不同Verilog事件队列.在IEEE的5.3节中定义了层次化事件队列在逻辑上分为 ...

  3. Verilog学习笔记设计和验证篇(二)...............同步有限状态机

    上图表示的就是数字电路设计中常用的时钟同步状态机的结构.其中共有四个部分产生下一状态的组合逻辑F.状态寄存器组.输出组合逻辑G.流水线输出寄存器组.如果状态寄存器组由n个寄存器组成,就可以记忆2^n个 ...

  4. Verilog学习笔记设计和验证篇(四)...............状态机的置位与复位

    1)状态机的异步置位和复位 异步置位与复位是于时钟无关的.当异步置位或复位信号来临时,他们立即分别置触发器的输出为1或0,不需要等待时钟沿的到来.要将他们列入always块的事件控制信号内就能触发al ...

  5. BZOJ 1061: [Noi2008]志愿者招募 [单纯形法]【学习笔记看另一篇吧】

    1061: [Noi2008]志愿者招募 Time Limit: 20 Sec  Memory Limit: 162 MBSubmit: 3975  Solved: 2421[Submit][Stat ...

  6. Shiro:学习笔记(1)——身份验证

    Shiro——学习笔记(1) 1.核心概念 1.Shiro不会自己去维护用户.维护权限:这些需要我们自己去设计/提供:然后通过相应的接口注入给Shiro.2.应用代码直接交互的对象是Subject,也 ...

  7. Verilog学习笔记基本语法篇(十二)········ 编译预处理

    h Verilog HDL语言和C语言一样也提供编译预处理的功能.在Verilog中为了和一般的语句相区别,这些预处理语句以符号"`"开头,注意,这个字符位于主键盘的左上角,其对应 ...

  8. Verilog学习笔记基本语法篇(九)········ 任务和函数

    task 和 function 说明语句分别用来定义任务和函数,利用任务和函数可以把函数模块分成许多小的任务和函数便于理解和调试.任务和函数往往还是大的程序模块在不同地点多次用到的相同的程序段.输入. ...

  9. Verilog学习笔记基本语法篇(七)········ 生成块

    生成块可以动态的生成Verilog代码.可以用于对矢量中的多个位进行重复操作.多个模块的实例引用的重复操作.根据参数确定程序中是否包含某段代码.生成语句可以控制变量的声明.任务和函数的调用.还能对实例 ...

随机推荐

  1. Hibernate缓存原理与策略 Hibernate缓存原理:

    Hibernate缓存原理: 对于Hibernate这类ORM而言,缓存显的尤为重要,它是持久层性能提升的关键.简单来讲Hibernate就是对JDBC进行封装,以实现内部状态的管理,OR关系的映射等 ...

  2. Linux 导入epel源

    rpm -ivh  http://dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm rpm -ivh http:// ...

  3. SQL Server 连接问题圣经-命名管道

    SQL Server 连接问题圣经-命名管道 (1) APGC DSD Team 12 Jan 2011 1:24 AM 3 一.前言 在使用SQL Server 的过程中,用户遇到的最多的莫过于连接 ...

  4. POJ 2785 4 Values whose Sum is 0

    4 Values whose Sum is 0 Time Limit: 15000MS   Memory Limit: 228000K Total Submissions: 13069   Accep ...

  5. struts2 using kindeditor upload pictures (including jmagic compressed images)

    Project uses a kindeditor3.4 UploadContentImgAction @SuppressWarnings("serial") @ParentPac ...

  6. Android 开发框架汇总

    Android 开发框架汇总 时间过的真快,转眼间就要进入到16年的8月了,现在应该是三伏期间,一个字“热”.前端时间整理了一篇“JS前端框架汇总”,然后紧接着又抽时间学习了一下Android开发,在 ...

  7. C#基础总结之四List-Hashtable-冒泡排序

    #region 第四天作业 名片--------ArrayList //ArrayList card = new ArrayList(); //card.Add("2202111001122 ...

  8. 从头学Qt Quick(3)-- 用QML写一个简单的颜色选择器

    先看一下效果图: 实现功能:点击不同的色块可以改变文字的颜色. 实现步骤: 一.创建一个默认的Qt Quick工程: 二.添加文件Cell.qml 这一步主要是为了实现一个自定义的组件,这个组件就是我 ...

  9. [ML] Naive Bayes for Text Classification

    TF-IDF Algorithm From http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/03/tf-idf.html Chapter 1, 知道了"词频" ...

  10. WhatFontIs - 字体百科全书,没有不认识的字体

    我敢肯定,我不是唯一一个曾经特别想知道图片上使用的某个字体,然后特别无奈的到字体网站大海捞针似的的找类似的字体.如今,一个强大的软件字体识别——WhatFontIs,让我们的生活更轻松. 您可能感兴趣 ...