emacs verilog-mode方式实现verilog实例化集成

背景介绍AUTOINST和AUTOWIRE的应用背景介绍emacs默认自带verilog-mode插件，不仅仅支持语法高亮、代码段自动补全等功能，核心应用还有/*AUTOXXX*/。IC顶层集成，最常见的工作就是实例化和端口线网的连接。可以利用/*AUTOINST*/和/*AUTOWIRE*/节省很多工作量，减少出错可能性。AUTOINST和AUTOWIRE的应用下面是示例。用到的技巧包括：

亓磊

11180人浏览 · 2017-07-09 09:55:17

亓磊 · 2017-07-09 09:55:17 发布

文章目录

背景介绍
AUTOINST和AUTOWIRE的应用
推荐使用方法
auto_template命令总结
教程里的简单操作，也贴一下

背景介绍

emacs默认自带verilog-mode插件，不仅仅支持语法高亮、代码段自动补全等功能，核心应用还有/*AUTOXXX*/。
IC顶层集成，最常见的工作就是实例化和端口线网的连接。可以利用/*AUTOINST*/和/*AUTOWIRE*/节省很多工作量，减少出错可能性。

AUTOINST和AUTOWIRE的应用

下面是示例。用到的技巧包括：

ctrl+c ctrl+a是把/*AUTOINST*/等关键词展开；得到实例化等代码段。连续操作，可以更新。
ctrl+c ctrl+k是把/*AUTOINST*/等关键词收起；
AUTOWIRE，是把output变量进行wire类型声明。理论上verilog，只需要对output设置wire类型定义即可，输入必然来自某一个输出信号。
AUTOINST，默认的线网连接名称与端口名称相同；如对此有要求，可以利用AUTO_TEMPLATE。
实例化代码和设计代码可以不放在一个文件里，利用verilog-library-files变量设置。
另外就是tab缩进和指定列，输出autoinst内容。后面有图形，利用几个变量设置。
下图有几个emac --batch命令，是为了不打开emac编辑器，脚本操作autoinst等命令的。

auto_template命令总结

参考官网：https://www.veripool.org/verilog-mode/help/#verilog-auto-inst

[]，中括号，里面没内容。表示auto_inst时，会显示[3:0]类似内容

For example:

        /* InstModule AUTO_TEMPLATE (
                .ptl_bus        (ptl_busnew[]),
                );
        */
        InstModule ms2m (/*AUTOINST*/);
        
Typing M-x verilog-auto will make this into:

        InstModule ms2m (/*AUTOINST*/
            // Outputs
            .NotInTemplate      (NotInTemplate),
            .ptl_bus            (ptl_busnew[3:0]),
            ....

@，常用于相同module，多次实例化情况。我不常用。这里仅是提一下有这种功能。下面第一段，表示auto_template有一个可选变量，支持正则表达式；如果没有正则表达，@符号就会默认匹配实例化名称里的数字字符串【可以理解为是第一个 [0-9]+ 正则表达式字符串】。另外，下面instname表示的是module名称，而非实例化名称，应该是原文手误。

下面这段sig2里。注释：第1个@"xxx"表示把xxx当做lisp脚本命令执行，第2个@表示实例化名字里匹配到的第一组数字字符串。

/* InstName AUTO_TEMPLATE <optional "REGEXP"> (
                .sig1   (sigx[@]),
                .sig2   (sigy[@"(% (+ 1 @) 4)"]),
                );
        */

For example:

        /* InstModule AUTO_TEMPLATE (
                .ptl_mapvalidx          (ptl_mapvalid[@]),
                .ptl_mapvalidp1x        (ptl_mapvalid[@"(% (+ 1 @) 4)"]), 
                );
        */
        InstModule ms2m (/*AUTOINST*/);
        
Typing M-x verilog-auto will make this into:

        InstModule ms2m (/*AUTOINST*/
            // Outputs
            .ptl_mapvalidx              (ptl_mapvalid[2]),
            .ptl_mapvalidp1x            (ptl_mapvalid[3]));
Note the @ character was replaced with the 2 from "ms2m".

Alternatively, using a regular expression for @:

        /* InstModule AUTO_TEMPLATE "_\([a-z]+\)" (
                .ptl_mapvalidx          (@_ptl_mapvalid),
                .ptl_mapvalidp1x        (ptl_mapvalid_@),
                );
        */
        InstModule ms2_FOO (/*AUTOINST*/);
        InstModule ms2_BAR (/*AUTOINST*/);
        
Typing M-x verilog-auto will make this into:

        InstModule ms2_FOO (/*AUTOINST*/
            // Outputs
            .ptl_mapvalidx              (FOO_ptl_mapvalid),
            .ptl_mapvalidp1x            (ptl_mapvalid_FOO));
        InstModule ms2_BAR (/*AUTOINST*/
            // Outputs
            .ptl_mapvalidx              (BAR_ptl_mapvalid),
            .ptl_mapvalidp1x            (ptl_mapvalid_BAR));

Regexp Templates。auto_template里的正则表达式，可以定制化例化的连接信号名称。

下面一段举例不太好看，pci_reqxx_l，注意后缀是下划线L，不是下划线数字1。
\1，和\\(xxxxx\\)，配合在一起，表示匹配一个正则表达式组1。方便把匹配到的内容，复制到例化信号线名称定义里。

Regexp Templates:

A template entry of the form
            .pci_req\([0-9]+\)_l      (pci_req_jtag_[\1]),
will apply an Emacs style regular expression search for any port beginning in pci_req followed by numbers and ending in _l and connecting that to the pci_req_jtag_[] net, with the bus subscript coming from what matches inside the first set of \( \). Thus pci_req2_l becomes pci_req_jtag_[2].
Since \([0-9]+\) is so common and ugly to read, a @ in the port name does the same thing. (Note a @ in the connection/replacement text is completely different -- still use \1 there!) Thus this is the same as the above template:

            .pci_req@_l         (pci_req_jtag_[\1]),
Here's another example to remove the _l, useful when naming conventions specify _ alone to mean active low. Note the use of [] to keep the bus subscript:
            .\(.*\)_l         (\1_[]),

Lisp Templates。因为是emacs，脚本叫Lisp语言。其实就是有一套成熟脚本，方便实现auto_template里的常见功能。

如果在连接线中找到语法 @“（…）”，则引号中的表达式将被计算为Lisp表达式，~~其中@将被实例化编号替换~~ 。上面的MAPVALIDP1X示例将@+1模4放入括号中。用前导反斜杠（\“…\”）引用表达式中的所有双引号；或者，如果Lisp模板也是regexp模板，则反斜杠引号（\\“…\\”）。

        vl-name        Name portion of the input/output port.端口名称
        vl-bits        Bus bits portion of the input/output port (`[2:0]').一位数组
        vl-mbits       Multidimensional array bits for port (`[2:0][3:0]').二维数组
        vl-width       Width of the input/output port (`3' for [2:0]).端口信号的位宽
                       May be a (...) expression if bits isn't a constant.
        vl-dir         Direction of the pin input/output/inout/interface.端口的方向
        vl-memory      The unpacked array part of the I/O port (`[5:0]').
        vl-modport     The modport, if an interface with a modport.
        vl-cell-type   Module name/type of the cell (`InstModule').module模块名称
        vl-cell-name   Instance name of the cell (`instName').inst实例化名称

Ignoring Hookup。即忽略自动化连线名称。不想使用autowire或者auto_template等自动连线方式。

没实践过。感觉还是把不期望自动化的连线信号，写在/*autoinst*/之前，更简单直观，而且容易debug。

.pci_req_l  (pci_req_not_to_wire),  //AUTONOHOOKUP

教程里的简单操作，也贴一下

下面有两段代码，第一段代码，按键ctrl+c ctrl+a之后，会自动生成第二段代码。
==================================
module noc(
           output        z1,
           output        z2,
           output [31:0] z3,
           input         a1,
           input         a2,
           input [31:0]  a3
           );
endmodule
module noc1(
            output        z1,
            output        z2,
            output [31:0] z3,
            output        a1,
            output        a2,
            output [31:0] a3
            );
endmodule
module a;
   /*AUTOWIRE*/
   noc u_noc(/*AUTOINST*/);
endmodule
module a;
   /*AUTOWIRE*/
   noc1 u_noc1(/*AUTOINST*/);
endmodule
module a;
   /*AUTOWIRE*/
   /* noc AUTO_TEMPLATE(
    .z1 (output1),
    .z2 (output2),
    .z3 (output3),
    .a3 (input3),
    );
    */
   noc u_noc(/*AUTOINST*/);
endmodule


===========================================================
module noc(
           output        z1,
           output        z2,
           output [31:0] z3,
           input         a1,
           input         a2,
           input [31:0]  a3
           );
endmodule
module noc1(
            output        z1,
            output        z2,
            output [31:0] z3,
            output        a1,
            output        a2,
            output [31:0] a3
            );
endmodule
module a;
   /*AUTOWIRE*/
   // Beginning of automatic wires (for undeclared instantiated-module outputs)
   wire                 output1;                // From u_noc of noc.v
   wire                 output2;                // From u_noc of noc.v
   wire                 output3;                // From u_noc of noc.v
   // End of automatics
   noc u_noc(/*AUTOINST*/
             // Outputs
             .z1                        (output1),               // Templated
             .z2                        (output2),               // Templated
             .z3                        (output3),               // Templated
             // Inputs
             .a1                        (a1),
             .a2                        (a2),
             .a3                        (input3));                // Templated
endmodule
module a;
   /*AUTOWIRE*/
   // Beginning of automatic wires (for undeclared instantiated-module outputs)
   wire                 a1;                     // From u_noc1 of noc1.v
   wire                 a2;                     // From u_noc1 of noc1.v
   wire [31:0]          a3;                     // From u_noc1 of noc1.v
   wire                 z1;                     // From u_noc1 of noc1.v
   wire                 z2;                     // From u_noc1 of noc1.v
   wire [31:0]          z3;                     // From u_noc1 of noc1.v
   // End of automatics
   noc1 u_noc1(/*AUTOINST*/
               // Outputs
               .z1                      (z1),
               .z2                      (z2),
               .z3                      (z3[31:0]),
               .a1                      (a1),
               .a2                      (a2),
               .a3                      (a3[31:0]));
endmodule
module a;
   /*AUTOWIRE*/
   // Beginning of automatic wires (for undeclared instantiated-module outputs)
   wire                 output1;                // From u_noc of noc.v
   wire                 output2;                // From u_noc of noc.v
   wire                 output3;                // From u_noc of noc.v
   // End of automatics
   /* noc AUTO_TEMPLATE(
    .z1 (output1),
    .z2 (output2),
    .z3 (output3),
    .a3 (input3),
    );
    */
   noc u_noc(/*AUTOINST*/
             // Outputs
             .z1                        (output1),               // Templated
             .z2                        (output2),               // Templated
             .z3                        (output3),               // Templated
             // Inputs
             .a1                        (a1),
             .a2                        (a2),
             .a3                        (input3));                // Templated
endmodule