通过字符串访问generate模块内部的变量
动机
今天一个朋友问了这样一个问题
失败原因
首先介绍一下generate的用法，generate用于减少verilog的重复语句，批量进行操作。
虽然0202年了，综合工具对于for的支持已经很好了，但是使用generate进行for循环，不仅可以实现普通的变量赋值，还可以批量生成assign或者always语句，它的作用实际上和宏定义是一样的，直接将代码展开
举个例子，我有两个数组reg [7:0] a [7:0]和reg [7:0] b [7:0]，我需要把他们对应元素相乘，那么可以这么做
genvar i;
reg [ 7:0] a [7:0];
reg [ 7:0] b [7:0];
wire [15:0] c [7:0];
generate
for(i;i<8;i++) begin
assign c[i] = a[i]*b[i];
end
endgenerate
这种写法是完全等价于下面这种写法的
genvar i; reg [ 7:0] a [7:0]; reg [ 7:0] b [7:0]; wire [15:0] c [7:0]; assign c[0] = a[0]*b[0]; assign c[1] = a[1]*b[1]; assign c[2] = a[2]*b[2]; assign c[3] = a[3]*b[3]; assign c[4] = a[4]*b[4]; assign c[5] = a[5]*b[5]; assign c[6] = a[6]*b[6]; assign c[7] = a[7]*b[7];
如果在代码并不多的情况下，利用插件，例如sublime的insert num，也可以快速实现
同样的，generate也可以批量进行例化，例如
module adder(
input clk,rst_n,
input [2:0] a,b,
output [3:0] c
);
logic [3:0] c_f,c_ff;
always_ff @(posedge clk or negedge rst_n) begin : proc_adder
if(~rst_n) begin
c_f <= '0;
c_ff <= '0;
end else begin
c_f <= a+b;
c_ff <= c_f;
end
end
assign c=c_ff;
endmodule
module test (
input clk, // Clock
input rst_n, // Asynchronous reset active low
input [2:0] a [3:0],
input [2:0] b [3:0],
output [3:0] c [3:0]
);
genvar i;
generate
for (i = 0; i < 4; i++) begin
adder i_adder (.clk(clk), .rst_n(rst_n), .a(a[i]), .b(b[i]), .c(c[i]));
end
endgenerate
endmodule 如果在仿真器中查看模块名，模块会被自动进行编号
通过路径i_test.genblk1[3].i_adder.c_f就能访问到对应的变量
// Module: tb
//
module tb();
logic clk,rst_n;
logic [2:0] a [3:0];
logic [2:0] b [3:0];
logic [3:0] c [3:0];
test i_test (.clk(clk), .rst_n(rst_n), .a(a), .b(b), .c(c));
initial begin
clk <= '0;
forever begin
#5 clk <= ~clk;
end
end
initial begin
rst_n <= '0;
repeat(5) @(posedge clk);
rst_n <= '1;
end
initial begin
a <= '{4{'0}};
b <= '{4{'0}};
@(posedge clk iff rst_n);
for (int i = 0; i<4 ; i++ ) begin
a[i] <= i;
b[i] <= i;
end
repeat(5) @(posedge clk);
$display("c_f[3]:%h",i_test.genblk1[3].i_adder.c_f);
@(posedge clk);
$stop();
end
endmodule: tb 可以看到访问成功
如果通过文章开头说的方式，就会出现错误
for (int i = 0; i<4 ; i++ ) begin
$display("c_f[%0d]:%h",i_test.genblk1[i].i_adder.c_f);
end 
其实主要原因是，这个genblk1根本就不是一个数组，也就无法通过这种索引的方法访问到对应变量
解决办法
目前我能想到的方法就是通过uvm提供的函数uvm_hdl_read实现，他在底层通过dpi从外部访问变量，因此可以通过字符串访问到对应的变量。
uvm_hdl_read的原型是
import "DPI-C" context function int uvm_hdl_read(
string path,
output uvm_hdl_data_t value
) 返回的uvm_hdl_data_t在uvm中的定义是
parameter int UVM_HDL_MAX_WIDTH = `UVM_HDL_MAX_WIDTH; typedef logic [UVM_HDL_MAX_WIDTH-1:0] uvm_hdl_data_t;
因此，我们可以通过下面的代码访问genblk1中的变量
for (int i = 0; i<4 ; i++ ) begin
uvm_hdl_read($sformatf("tb.i_test.genblk1[%0d].i_adder.c_f",i),temp)
$display("c_f[%0d]:%2h",i,temp);
end 有几个注意事项
- 在描述路径时，要传入绝对路径，不能使用相对路径
- 在描述路径时，使用
%0d，否则字符串会与真实路径不匹配
可以看到访问成功
下面给出完整代码
// Module: tb
//
module tb();
import uvm_pkg::*;
`include "uvm_macros.svh"
logic clk,rst_n;
logic [2:0] a [3:0];
logic [2:0] b [3:0];
logic [3:0] c [3:0];
test i_test (.clk(clk), .rst_n(rst_n), .a(a), .b(b), .c(c));
initial begin
clk <= '0;
forever begin
#5 clk <= ~clk;
end
end
initial begin
rst_n <= '0;
repeat(5) @(posedge clk);
rst_n <= '1;
end
initial begin
uvm_hdl_data_t temp;
a <= '{4{'0}};
b <= '{4{'0}};
@(posedge clk iff rst_n);
for (int i = 0; i<4 ; i++ ) begin
a[i] <= i;
b[i] <= i;
end
repeat(5) @(posedge clk);
$display("c_f[3]:%h",i_test.genblk1[3].i_adder.c_f);
for (int i = 0; i<4 ; i++ ) begin
uvm_hdl_read($sformatf("tb.i_test.genblk1[%0d].i_adder.c_f",i),temp)
$display("c_f[%0d]:%2h",i,temp);
end
@(posedge clk);
$stop();
end
endmodule: tb
当然，uvm不仅提供了读取，还提供了全家桶服务，force deposit一应俱全
如果有更好的办法，欢迎留言
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