FPGA中数据延迟方案介绍

一.非阻塞赋值延时打拍

 

always@ (posedge clk) begind1 <= d;d2 <= d1;      .......      dout <= dn;end

 

本质上就是对数据进行多级寄存器缓存，延迟时间以clk的一个周期为单位，消耗的就是寄存器。比较适合延迟固定周期以及延迟周期比较短的情况。

缺点：延迟时间不方便控制，不适合延迟时间比较长的情况。

二、移位寄存器延时

 

reg     [data_width*delay_width-1:00]             data_r=0;always @ (posedge clk)begin      data_r <= {data_r[data_width*(delay_width-1)-1:0],data_in};endassign data_out=data_r[camera_trig_delay_time];

 

这种方法利用的是移位寄存器的方法，用的是SLICEM资源。SLICEM可以在不使用触发器的条件下配置为32位移位寄存器（注意：只能左移）。这样，每个LUT可以将串行数据延迟1到32个时钟周期。移位输入D(LUT DI1脚)和移位输出Q31（LUT MC31脚）可以进行级联，以形成更大的移位寄存器，达到更大的延迟效果。这种方法延迟的时间可配置性也比较高。

缺点：占用的资源比较多。尤其当延迟的数量级较大时，拼接的位移寄器是有个数限制的，如下图则是当延迟时间设置比较久的时候vivado报错的截图。

三、计数器实现任意周期延时

这种资源消耗率较低，延迟周期也比较灵活。

 

parameter delay_per = 8'h4;//延时周期数reg flag;reg [7:0] delay_count;  always @(posedge clk ornegedge rst_n) beginif(!rst_n) begin         flag <= 0;        endelseif(in1)begin         flag <= 1;        endelseif(delay_count == delay_per)begin         flag <= 0;        endendalways @(posedge clk ornegedge rst_n) beginif(!rst_n)begin         delay_count <= 0;         out1 <= 0;        endelseif(delay_count == delay_per && flag == 1'b1)begin         delay_count <= 0;         out1 <= 1;        endelseif(flag == 1'b1)begin         delay_count <= delay_count + 1'b1;         out1 <= 0;        endelsebegin         delay_count <= 0;         out1 <= 0;    endend

 

这种实现方式比较多，这里摘录了网上的代码。这种方法下，延迟的时间必须小于信号的间隔。因为如果延迟时间大于了信号间隔，就会丢掉信号。

缺点：.延迟时间必须小于信号间隔。       

四、大容量存储

对于比较大时间的延迟，可以用RAM或者fifo或者DDR这种存储介质进行缓存延迟