System Verilog过程块、任务和函数

拼搏现实的明天。 2022-01-07 09:23 606阅读 0赞

# 第一章 System Verilog过程块、任务和函数 #

## 1.1. verilog通用目的always过程块（procedural block）（可综合） ##

always过程块的**综合**指导方针：

*  组合逻辑

1.关键词always后必须跟一个边沿敏感的事件控制（@符号）

2.事件控制的敏感表中不能包含posedge和negedge限定词

3.敏感表必须列出过程块的所有输入，所谓输入是指在该块读入并且在块外赋值的信号

4.过程块中不能包括其他的事件控制

5.所有在过程块中赋值的变量必须随所有可能的输入组合变化而更新

6.所有在此过程块赋值的变量不能在其他任何过程块再次赋值

*  锁存逻辑

1.关键词always后必须跟一个边沿敏感的事件控制（@符号）

2.事件控制的敏感表中不能包含posedge和negedge限定词

3.敏感表必须列出过程块的所有输入，所谓输入是指在该块读入并且在块外赋值的信号

4.过程块中不能包括其他的事件控制

5.\*过程块中赋值的变量至少有一个不能被某些输入条件更新

6.所有在此过程块赋值的变量不能在其他任何过程块再次赋值

*  时序逻辑

1.关键词always后必须跟一个边沿敏感的事件控制（@符号）

2.事件控制的敏感表中必须包含posedge和negedge限定词

3.该过程块不能包含其他的事件控制

4.所有在过程块中赋值的变量不能在其他任何过程块再次赋值

## 1.2. system verilog特有的过程块（可综合） ##

通过always\_comb,always\_latch,always\_ff过程块相对于always可以更明确的反映设计意图

### 1.2.1. 组合逻辑过程块（always\_comb） ###

Eg. always\_comb

If(!mode) //mode在敏感list中

Y=a+b; //a，b在敏感list中

Else

Y=a-b;

可以看出，always\_comb块的后面不需要指明敏感列表。因为敏感表默认为所有被过程块读取（读取：出现在表达式右边或者作为条件语句的条件表达式中）并在块外赋值的信号。

Always\_comb过程块在所有initial和always过程块启动时，无论敏感变量是否发生变化，均会在仿真的0时刻自动触发

Always\_comb与always@\*的区别：

always@\*对过程块调用的函数中读取的信号不能推断为敏感变量

而always\_comb的敏感列表包含函数读取的信号

### 1.2.2. 锁存逻辑过程块（always\_latch） ###

Always\_latch过程块表示过程块描述的是基于锁存器的逻辑

Always\_latch.的推断敏感list的规则与Always\_comb相同，且在仿真0时刻也会执行一次

### 1.2.3. 时序逻辑过程块（always\_ff） ###

Always\_ff的敏感列表必须明确列出，一般为posedge或negedge

## 1.3. SV对任务和函数的改进 ##

l SV中task和function中若有多条语句，可以不用像verilog一样使用begin...end打包

l verilog中函数通过赋值与函数名相同的变量来提供返回值。SV可以使用return关键词

l SV可以通过return提前结束任务或函数

l SV提供了显示声明void空函数的功能

l SV中函数的形式参数增加了output和inout，可以传送调用函数产生的变化

有output或inout参数的函数不能在以下情况中调用：

1.事件表达式。 2.使用过程持续赋值的表达式。 3.不在过程语句中的表达式

l 在可综合模块中可用空函数代替任务，除了不能包含事件控制，啥都能干

l SV使用参数名传递参数值eg.result <= devide(.denomibator(b),.numerator(a)) //显示传递

l verilog中函数必须至少有一个输入参数，SV中可以没有形式参数（input/output/inout）

l SV中缺省方向的形式参数默认为input，且类型为logic，且可定义形参的缺省值

l 形参可以是数组、结构体或联合体

l 自动任务和函数可以通过使用**ref**取代input/output来达到引用参数的目的（共用存储区）

使用ref的好处是，任务中该参数对变化敏感（因为不是只是复制单时刻的值）且可以立即传播变化

有output/inout/ref参数的函数不能被以下情况中调用：

1.事件表达式。 2.使用过程持续赋值的表达式。 3.不在过程语句中的表达式

4.持续赋值中的表达式

l 当使用**const ref**声明形参时，任务和函数只能对参数进行只读操作

l SV中使用**endtask endfunction**指明任务或函数结尾名称

# 第二章 过程语句（procedural statements） #

## 2.1. 新操作符 ##

l 递增/递减操作符（++/—） （属于阻塞赋值） （作为独立语句时可综合）

后加：j=i++；//j=i，然后i+1. 先加：j=++i；//i+1然后赋给j

l 赋值操作符(+=,-=,\*=,/=,%=,&=,|=,^=,<<=,>>=,<<<=,>>>=)

(属于阻塞赋值，独立语句可综合，都是=左边作为主操作数，最后赋值给=左边）

l 有无关通配符的相等操作符（==,===,==?） （右边操作数为常数时可综合）

（==？中右边操作数中x/z看作通配符，与任意数值匹配）

l 设置成员操作符（**inside**）eg.if(a inside \{3’b001,3’b010\}); //即if((a==3’b001)||(a==3’b010));

## 2.2. 操作数改进 ##

l 增加类型强制转换符（<type>’(expression)）

l 增加尺寸强制转换符（<size>’(expression)）

l 增加符号强制转换符（<signed>’(expression). <unsigned>’(expression)）

## 2.3. 改进的for循环（可综合） ##

l for循环内部声明（循环内定义的变量）的变量是自动变量

（每个循环的内部循环变量互不影响）

l 如果要在循环外饮用一个变量，该变量需在循环外声明。

l 循环内的局部变量不能层次化引用，但是外部声明的变量可以层次化引用

## 2.4. 底部检测的do...while循环（静态确定循环次数时可综合） ##

l while语句在循环开始检测循环控制；do...while在在循环结尾检测，保证至少执行一次

l 语法： do<语句或语句块>

While(<条件>)；

## 2.5. foreach数组循环结构 ##

见4.4

## 2.6. 新的跳转语句——break、continue、return（可综合） ##

l verilog：task中使用**disable**语句使语句序列执行流跳转或作为返回语句

l SV中跳转语句（break、continue、return）只对当前执行流有效

*  continue语句

跳转到循环的结尾然后重新回到开头执行循环控制

*  break语句

中止循环的执行（整个循环结束，彻底，完全，结束）

*  return语句

从非空函数返回或者从空函数或任务重跳出。

## 2.7. 改进的块名 ##

Begin:<block\_name>

...

End:<block\_name>

## 2.8. 语句标号（statement label） ##

<label>:<statement >可用来识别单条语句

begin：block1 //named block block2：begin//带label的块

... ...

End:block1. end

一个语句块不能同时有label和block name

## 2.9. 改进的case语句 ##

l verilog中case语句默认带有优先级（由前至后）

l SV为case，casez，casex的判定提供了修饰符unique和priority，均需指明所有条件

n unique case 等效于同时使用verilog中的full\_case及parallel\_case附注

该语句指定：必须有且只有一个条件选项与条件表达式匹配

**unique case**(<case\_expression>)

...//条件选项

**endcase**

n priority case 等效于verilog中的full\_case附注

该语句指定：

至少有一个条件选项与条件表达式相符

若存在多个条件选项的值与条件表达式匹配，则必须执行第一个匹配分支

**priority case**(<case\_expression>)

...//条件选项

**endcase**

## 2.10. 改进的if...else判断语句（可综合） ##

l **unique if...else**

取消判断顺序优先级

l **Priority if...else**

表示分支的次序时重要的，需按照原有次序进行优先级编码

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