“A don’t-care value can be compare using the “=” (equality) operator or the “/=” (inequality) in and if statement. In such a case, the “=” operator always returns false while “/=” operator always returns true.”

这里作者只是表述了if statement 一种状况，但是实际上，我们可以把它推广至所有需要比较的情况。一些表示 don’t-care 的符号例如“-”,“D” 如果从仿真的角度来看，是非常方便的，但是用在综合里面，由于找不到对应的硬件与之关联，很容易发生错误。我们现在用一个Priority Encoder 的例子来看一下。

首先用可综合的VHDL来表述：

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.Std_Logic_1164.ALL;

ENTITY priority IS

port(

datain: in std_logic_vector (3 downto 0);

z:out std_logic_vector (1 downto 0)

);

END entity priority;

architecture metalogic of priority IS

begin

Z<="00" when datain(0)=’1’ else

"01" when datain(2 downto 0)="100" else

"10" when datain(1 downto 0)="10" else

"11" when datain(3 downto 0)="1000" else

"00" ;

end architecture metalogic;

综合的结果如下：

而如果我们使用带有“-”的符号来表示 don’t-care,并用VHDL编写代码：

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.Std_Logic_1164.ALL;

ENTITY priority IS

port(

datain: in std_logic_vector (3 downto 0);

z:out std_logic_vector (1 downto 0)

);

END entity priority;

architecture metalogic of priority IS

begin

Z<="00" when datain="---1" else

"01" when datain="--10" else

"10" when datain="-100" else

"11" when datain="1000" else

"00" ;

end architecture metalogic;

综合结果如下：

在第二个例子中，可以看到由于前三个判断句

z<="00" when datain="---1" else

"01" when datain="--10" else

"10" when datain="-100" else

中含有“-”,所以它们的值永远为false.所以生成的电路完全忽略了这三个判断分句，而只对

"11" when datain="1000" else

"00" ;

做出综合。

上面是对组合逻辑做出的分析，同样我们可以推知：如果含有“-”的判断条件出现在 if else这样的时序判断分句里面，这样的判断分句相当于无效(null statement)， 那样会出现条件覆盖不完整的情况，因此可能出现 latch 等我们不希望出现的东西。

结论：

综合的时候，对 Don't-care 的比较判断永远为 false.所以，对 don’t-care 的比较判断操作一定要小心，最好把 don’t-care只是限定在仿真阶段。

Don't-care可以对其他信号或者变量赋值，而综合工具会自动找出一种消耗资源最少的实现方式来实现。

2．Unknown

我们还是使用上面那个Priority Encoder 的程序，只是把“-”代换为“U”.

程序如下：

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.Std_Logic_1164.ALL;

ENTITY priority IS

port(

datain: in std_logic_vector (3 downto 0);

z:out std_logic_vector (1 downto 0)

);

END entity priority;

architecture metalogic of priority IS

begin

Z<="00" when datain="UUU1" else

"01" when datain="UU10" else

"10" when datain="U100" else

"11" when datain="1000" else

"00" ;

end architecture metalogic;

而综合的结果和don’t care一样：

结论：

综合的时候，对 Unknown的比较判断永远为 false.所以，对 Unknown的比较判断操作一定要小心。

Unknown 不可以对其他信号或者变量赋值。如果硬把 unknown 赋给变量或者信号，赋值所在的行完全无效；

3．High-impedance

High impedance 对应电路中的高阻态，也就是三态门。和其他两个一样：

(偷个懒，这里直接给出结论了)

结论：

综合的时候，对 High-impedance 的比较判断永远为 false，所以，对High-impedance 的比较判断操作一定要小心。

High-impedance 可以对其他信号或者变量赋值，会形成三态门，但是必须要引入条件判断，比如 if else, case, when….