Verilog：for循环的综合实现
1.采用for循环来计算1的数量采用for循环语句，逐个bit位判断是否为1，为1则累加，否则保持不变，最终输出输入信号中1的数量。
module try_top #( parameter data_width = 8 , // parameter cnt_width = ($clog2(data_width)+1) //)( input clk , // input rst_n , // input [data_width-1:0] data_in , // output reg [cnt_width-1:0] one_cnt //);always@(*) begin one_cnt = 'b0 ; for(int i=0; i< data_width;i=i+1) begin : one_cnt_gen if(data_in[i]) one_cnt = one_cnt + 1'b1 ; else one_cnt = one_cnt ; endendendmodule综合实现--实际就是一团组合逻辑
module try_top ( clk, rst_n, data_in, one_cnt );input [7:0] data_in;output [3:0] one_cnt;input clk, rst_n;wire n12, n13, n14, n15, n16, n17, n18, n19, n20, n21, n22;nand3_x1n_*cell_type* u12 ( .a(n22), .b(n14), .c(n13), .y(n20) );and2_x1n_*cell_type* u13 ( .a(n14), .b(n13), .y(n21) );oa1b2_x1n_*cell_type* u14 ( .b0(n14), .b1(n13), .a0n(n21), .y(one_cnt[0]) );addf_x1n_*cell_type* u15 ( .a(data_in[7]), .b(data_in[6]), .ci(n12), .co(n17), .s(n14) );addf_x1n_*cell_type* u16 ( .a(data_in[1]), .b(data_in[0]), .ci(data_in[2]), .co(n16), .s(n12) );addf_x1n_*cell_type* u17 ( .a(data_in[3]), .b(data_in[5]), .ci(data_in[4]), .co(n15), .s(n13) );addf_x1n_*cell_type* u18 ( .a(n17), .b(n16), .ci(n15), .co(n18), .s(n22) );invp_x1r_*cell_type* u19 ( .a(n18), .y(n19) );nor2_x1f_*cell_type* u20 ( .a(n20), .b(n19), .y(one_cnt[3]) );aoi21_x1n_*cell_type* u21 ( .a0(n20), .a1(n19), .b0(one_cnt[3]), .y(one_cnt[2]) );oa21_x1n_*cell_type* u22 ( .a0(n22), .a1(n21), .b0(n20), .y(one_cnt[1]) );endmodule
2.综合实现解读综合工具基本原理也是for循环不断计算，提取电路结构，只不过最后一级for循环的电路结果会覆盖之前的计算结果，for循环结束，电路结构也就确定了。
因此综合工具要求for循环的次数一定是固定值，而不能是个变量。
此处需要注意的是：除了协议中明确规定是属于测试类的语法格式，其他语法格式理论上都是可以综合的，关键在于综合工具是否支持。所以是否可综合完全取决于综合工具的版本迭代。
3.人工实现解读刚才说过了综合工具的实现方式，接下来我们试试人工翻译for循环。
为了简化分析流程，以data_width为2为例进行讲解。首先进行穷举操作，列出所有的情况，因为dat_in只有2bit，所以本案例中只有4种情况，然后计算cnt_one的表达式，将cnt_one的表达式进行逻辑化简，最终得出电路图。
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module try_top #( parameter data_width = 8 , // parameter cnt_width = ($clog2(data_width)+1) //)( input clk , // input rst_n , // input [data_width-1:0] data_in , // output reg [cnt_width-1:0] one_cnt //);always@(*) begin one_cnt = 'b0 ; for(int i=0; i< data_width;i=i+1) begin : one_cnt_gen if(data_in[i]) one_cnt = one_cnt + 1'b1 ; else one_cnt = one_cnt ; endendendmodule综合实现--实际就是一团组合逻辑
module try_top ( clk, rst_n, data_in, one_cnt );input [7:0] data_in;output [3:0] one_cnt;input clk, rst_n;wire n12, n13, n14, n15, n16, n17, n18, n19, n20, n21, n22;nand3_x1n_*cell_type* u12 ( .a(n22), .b(n14), .c(n13), .y(n20) );and2_x1n_*cell_type* u13 ( .a(n14), .b(n13), .y(n21) );oa1b2_x1n_*cell_type* u14 ( .b0(n14), .b1(n13), .a0n(n21), .y(one_cnt[0]) );addf_x1n_*cell_type* u15 ( .a(data_in[7]), .b(data_in[6]), .ci(n12), .co(n17), .s(n14) );addf_x1n_*cell_type* u16 ( .a(data_in[1]), .b(data_in[0]), .ci(data_in[2]), .co(n16), .s(n12) );addf_x1n_*cell_type* u17 ( .a(data_in[3]), .b(data_in[5]), .ci(data_in[4]), .co(n15), .s(n13) );addf_x1n_*cell_type* u18 ( .a(n17), .b(n16), .ci(n15), .co(n18), .s(n22) );invp_x1r_*cell_type* u19 ( .a(n18), .y(n19) );nor2_x1f_*cell_type* u20 ( .a(n20), .b(n19), .y(one_cnt[3]) );aoi21_x1n_*cell_type* u21 ( .a0(n20), .a1(n19), .b0(one_cnt[3]), .y(one_cnt[2]) );oa21_x1n_*cell_type* u22 ( .a0(n22), .a1(n21), .b0(n20), .y(one_cnt[1]) );endmodule
2.综合实现解读综合工具基本原理也是for循环不断计算，提取电路结构，只不过最后一级for循环的电路结果会覆盖之前的计算结果，for循环结束，电路结构也就确定了。
因此综合工具要求for循环的次数一定是固定值，而不能是个变量。
此处需要注意的是：除了协议中明确规定是属于测试类的语法格式，其他语法格式理论上都是可以综合的，关键在于综合工具是否支持。所以是否可综合完全取决于综合工具的版本迭代。
3.人工实现解读刚才说过了综合工具的实现方式，接下来我们试试人工翻译for循环。
为了简化分析流程，以data_width为2为例进行讲解。首先进行穷举操作，列出所有的情况，因为dat_in只有2bit，所以本案例中只有4种情况，然后计算cnt_one的表达式，将cnt_one的表达式进行逻辑化简，最终得出电路图。
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