逻辑表达式的算法（逻辑表达式越复杂）

随着功能复杂度的快速提升，对芯片的要求也是随着提高，所以现在一款芯片的开发，往往需要数十人，长达几个月的共同开发才能完成。

因为Verilog HDL的语法相对开放，所以每个人开发的Verilog HDL之间的差异也是非常的大。但是一个设计团队之间，进行RTL模块的交叉review、相互调用是非常频繁的事情，所以为了增强RTL代码的可移植性，以及review的效率，我们通常在一个项目开始的时候，会统一整理一个RTL编码规则，里面的内容包括，命名的规则、单词的缩略原则，一些标准电路的常用写法等等。往往这个编码规则会写的很具体，但是个人认为，这是非常有必要的。在前面的五篇文章中，我们已经聊了一些，今天的文章，我就继续来聊一聊一般常见的规则。

在编写RTL时候，如果有比较复杂的逻辑运算，我们一定要注意避免冗长的逻辑和子表达式。

这种情况是十分常见的，我们还是通过一个例子说明一下。比如说：

input a,b,c,d,e,f;

output out;

assign out = (a & (~b) | c ）& d & (e | ~(f));

我们可以看到，这里面的运算特别复杂，牵扯到了6个输入，进行不同的逻辑，共同得到了一个输出。一般说来，这种表达式，有两个很大的问题所在：

• 我们很难在较短的时间内，得出这一串逻辑运算的最终结果，无法快速的得到一个确定的正确结果。

• 在debug过程中，很难去debug出到底是哪根信号出了问题，即使是把所有信号都拉出来，通过眼睛也是很难看出问题所在（当然debug的工具里面提供了信号的逻辑运算功能，但是毕竟要操作很长时间）

所以我们看出，使用一长串复杂的逻辑组合，带来的坏处是很明显的。

那正确的作法是怎样的？个人推荐两种作法，分别如下所示：

• 卡洛图化简。在学习数字电路的时候，大家都学过，对比较复杂的逻辑表达式，要先进行化简，然后再做成电路。
• 分成多个简单的逻辑表达式。在逻辑表达式中，我们可以多加几个中间变量，通过中间变量，一步一步得出最终的结果。例如上面的例子中，我们可以分解成以下的写法：

wire out_1,out_2,out_3,,out_4,out;

assign out_1 = a & (~b)；

assign out_2 = out_1 | c;

assign out_3 = out_2 & d;

assign out_4 = e | ~(f)；

assign out= out_3 & out_4；

这么写有两个好处，首先逻辑运算中的优先级就能很清楚的出来，再次，在debug过程中，我们可以先拉出out_1/out_2/out_3/out_4，可以加快debug的速度。

在编写复杂逻辑的时候，我们需要特别小心，逻辑优先级，是否便于debug等等，都是我们需要考虑的了。