Vivado 综合属性之use_dsp48

        use_dsp48综合属性提示综合工具如何处理算术运算的实现结构；在默认的情况下，如下的算术类型结构会综合成DSP48E资源；

Mult

Mult-add&Mult-sub

Mult-accumulate

        而adders，subtracters，与accumulators在默认情况下会使用​ ​fabric​​资源实现；fpga的专用资源dsp48具有性能高的优点，如果我们想节省下来一些LUT逻辑资源，可以通过这样的综合属性来提示综合工具使用dsp48资源而同时释放一些LUT逻辑资源。
        该属性会覆盖默认行为并强制将这些结构强制转换为DSP48块，并将其置于RTL中signals，architectures和components，entities和module上，具有以下优先级：

    Signals
    Architectures and components
    Modules and entities

此属性的可接受值为“yes”和“no”。

测试

        我们使用24位加法器来实际测试这个综合属性的使用：如果不添加任何综合限制，默认应该使用LUT资源，测试如下：如果没有添加这句综合属性，那么综合使用资源情况为：

module adder24(
    input [23:0] a,
    input [23:0] b,
    output [24:0] sum

    );

    assign sum = a + b;

endmodule

 

        可见，和预期一致，使用的是FPGA的逻辑资源，并且使用了24个LUT资源。如果使用综合属性use_dsp48呢？测试如下：

放置在Module前

        首先必须说一下USE_DSP48，这句话可以放在模块的前面，也可以放在reg声明的前面，如下：

(*use_dsp48="yes"*)
module adder24(
    input [23:0] a,
    input [23:0] b,
    output [24:0] sum

    );

    assign sum = a + b;

endmodule

 

        可见，仅仅使用了一个DSP48E即可，同时对于我们的FPGA（这里使用的是V7进行实验），DSP48资源很多，如果不用，即获得不了高性能，也造成了资源的闲置。

放置在变量声明前

         放到变量声明前面，如下：

module adder24(
    input [23:0] a,
    input [23:0] b,
    output [24:0] sum

    );
(*use_dsp48="yes"*) wire [24:0] sum;

    assign sum = a + b;

endmodule

可见，与放在Module前面综合结果一致；

        但是，这只是针对加法器这么一个简单的模块，如果你的模块中还有其它更复杂的逻辑，那么建议使用第二种方法，只对某些特定的逻辑使用DSP单元。

附加测试

放置在某个变量声明前

        最后两种情况，由于模块内部运算只有一个，貌似不具有说服力，因此，改成如下代码进行测试：

module adder24(
    input [23:0] a,
    input [23:0] b,
    input [24:0] c,
    input [24:0] d,
    output [25:0] sum_cd,
    output [24:0] sum_ab

    );
    (*use_dsp48="yes"*) wire [24:0] sum_ab;
    wire [25:0] sum_cd;

    assign sum_ab = a + b;
    assign sum_cd = c + d;

endmodule

        可见，和预期一致，既使用了LUT资源又使用了DSP资源，原因就是在某个变量之前加了综合属性use_dsp48；

放置在Module前

(*use_dsp48="yes"*) 

module adder24(
    input [23:0] a,
    input [23:0] b,
    input [24:0] c,
    input [24:0] d,
    output [25:0] sum_cd,
    output [24:0] sum_ab

    );
    wire [24:0] sum_ab;
    wire [25:0] sum_cd;

    assign sum_ab = a + b;
    assign sum_cd = c + d;

endmodule

 

        可见，仅仅使用了DSP资源。

        综上，use_dsp48的使用位置有两种，一种是在Module前面使用，这样module内部所有的算术运算均使用dsp资源，另一种是在变量的声明前使用，这样只对部分算术运算使用dsp资源。两种方式的使用，可根据实际需要决定。