Systemverilog知识点总结

数据类型

l 合并数组和非合并数组

1）合并数组：

存储方式是连续的，中间没有闲置空间。

例如，32bit的寄存器，可以看成是4个8bit的数据，或者也可以看成是1个32bit的数据。

表示方法：

数组大小和位，必须在变量名前指定，数组大小必须是【msb：lsb】

2）二维数组和合并数组识别：

合并数组： bit [3:0] [7:0] arrys; 大小在变量名前面放得，且降序

二维数组： int arrays[0:7] [0:3] ; 大小在变量名后面放得，可降序可升序

3）非合并数组

一般仿真器存放数组元素时使用32bit的字边界，byte、shortint、int都放在一个字中。

非合并数组：字的地位存放变量，高位不用。

表示方法：

4）合并数组和非合并数组的选择

（1）当需要以字节或字为单位对存储单元操作。

（2）当需要等待数组中变化的，则必须使用合并数组。例如测试平台需要通过存储器数据的变化来唤醒，需要用到@，@只能用于标量或者合并数组。

Bit[3:0] [7:0] barray[3] ; 表示合并数组，合并数组中有3个元素，每个元素时8bit，4个元素可以组成合并数组

l 动态数组

随机事物不确定大小。

使用方法：数组在开始是空的，同时使用new[]来分配空间，在new[n]指定元素的个数。

Int dyn[];

Dyn = new[5]; //分配5个元素空间

Dyn.delete() ;     //释放空间

l 关联数组

当你需要建立一个超大容量的数组。关联数组，存放稀疏矩阵中的值。

表示方法：

采用在方括号中放置数据类型的形式声明：

l 常量：

1）Verilog 推荐使用文本宏。

好处：全局作用范围，且可以用于位段或类型定义

2）Parameter

3）Systemverilog：

过程语句

l 可以在for循环中定义变量，作用范围仅在循环内部

for(int i=0;i<10;i++)

l 任务、函数及void函数

1） 区别：

Verilog中task 和function最重要的区别是：task可以消耗时间而函数不能。函数中不能使用#100的延时或@的阻塞语句，也不能调用任务；

2）使用：

如果有一个不消耗时间的systemverilog任务，应该把它定义成void函数；这样它可以被任何函数或任务调用。

l 类静态变量

作用：

1）类的静态变量，可以被这个类的对象实例所共享。

当你想使用全局变量的时候，应该先想到创建一个类的静态变量

2）

l 静态方法

作用：

l ref高级的参数类型

Ref 参数传递为引用而不是复制。Ref比 input 、output、inout更好用。

Function void print_checksum(const ref bit [31:0] a[ ]);

也可以不用ref进行数组参数传递，这时数组会被复制到堆栈区，代价很高。

用带ref 进行数组参数传递，仅仅是引用，不需要复制；向子程序传递数组时，应尽量使用ref以获得最佳性能，如果不希望子程序改变数组的值，可以使用const ref。

l Return语句

增加了return语句。Task任务由于发现了错误而需要提前返回，如果不这样，那么任务中剩下的语句就必须被放到一个else条件语句中。体会下

Task load_array(int len. Ref int array[ ]);  If(len<0) begin

  $display(“Bad len”); Returun; 

//任务中其它代码

…

l 局部数据存储 automatic作用

Verilog中由于任务中局部变量会使静态存储区，当在多个地方调用同一个任务时，不同线程之间会窜用这些局部变量。

测试平台

l Interface

背景 ：

一个信号可能连接几个设计层次，如果增加一个信号，必须在多个文件中定义和连接。接口可以解决这些问题。

好处：

如果希望在接口中增加一个信号，不需要改变其他模块，如TOP模块。

使用方法：

（1）接口中去掉信号的方向类型；

注意：

因为去掉了方向类型，接口中不需要考虑方向信号，简单的接口，可以看做

双向信号为何可以使用logic呢？

双向信号如何做接口？

（1）仲裁器的简单接口

Interface arb_if( input bit clk);

Logic [1:0] grant,request;

 Logic rst;

Module arb(arb_if arbif); …

Always @(posedge arbif.clk or negedge arbif.rst) …

endmodule

DUT 中源代码不需要修改，只需要再top中，将接口连接到端口上。

Module top；

Bit clk；

   Always #2 clk =~clk；

  Arb_if arbif(clk);

  Arb_port al(.grant(arbif.grant),

            .request(arbif.grant),

            .rst(arbif.rst),

            .clk(arbif.clk)

            );

  Test t1(arbif);

l Modport

背景：

端口的连接方式包含了方向信息，编译器依次来检查连续错误；接口使用无信号的连接方式。Modport将接口中信号分组并指定方向。

例子：

l 在总线设计中使用modport

并非接口中每个信号都必须连接。Data总线接口中就解决不了，个人觉得？

l 时钟块

作用：

应用：

最完整的接口：

Interface arb_if(input bit clk); Logic[1:0] grant,request; Logic rst; Clocking cb @(posedge clk); Output request; Input grant; Endclocking

Modport test (clocking cb, Output rst); Modport dut (input clk, request,rst, Output grant); endinterface

l 接口中的双向信号

Interface master_if(input bit clk); //在类中为了，不使用有符号数，常用bit[]定义变量 Wire [7:0] data; Clocking cb@(posedge clk); Inout data; Endclocking

Modport TEST（clocking cb）；

endinterface

program test（master_if mif）; initial begin

   mif.cb.data <= ‘z; @mif.cb; $display(mif.cb.data); //总线中读数据 @mif.cb; Mif.cb.data <= 8’h5a; //驱动总线 @mif.cb; Mif.cb.data <= ‘z; //释放总线 

注：

（1）interface 列表中clk 采用的是input bit clk；为什么要用bit？

（2）时钟块 clocking cb 中，一般将testbench中需要的信号，方向指定在这里；

而在modprot 指定test信号方向的时候，采用clocking cb。

（3）interface中信号，不一定都用logic，也可采用wire（双驱动）；systemverilog

中如果采用C代码的风格（参数列表中方向和类型写一起），必须采用logic类型

l 激励时序

l 测试平台和设计间的竞争状态

好的风格：

使用非阻塞赋值可以减少竞争。

systemverilog验证中initial 中都采用<= 赋值，而等待延迟采用@arbif.cb等待一个周期来实现。

而verilog中采用的风格时，initial 中采用 =阻塞赋值，沿时可以采用#2，等实现。

l Program中不能使用always块

测试平台可以使用initial 但不能使用always，使用always 模块不能正常工作。

原因：测试平台的执行过程是进过初始化、驱动和响应等步骤后结束仿真。

类

l 类中static变量

背景：

1）作用：

类中static变量，将被这个类的所有实例（对象）所共享，使用范围仅限于这个类。

例：class transaction；

Static int count=0；

      Int id；

Endclass

Trasaction tr1，tr2；

Id不是静态变量，所以每个trasaction对象都有自己的id；count 是静态变量，所有对象只有一个count变量。

如何用？

2）static变量的引用

句柄或类名加::

1. static 变量的初始化

l 静态句柄：

l 静态方法

背景：

当使用更多静态变量的时候，操作他们的代码会很长。

作用：

可以在类中创建一个静态方法用于读写静态变量。

l 类之外的方法

l This

背景：如果在类很深的底层作用域，却想引用类一级的对象。在构造函数中最常见。

l 如何做类，类做多大？

上限：类不能太大

当类中存在多处相同的代码，你需要将这段代码做成当前类的一个成员函数或父类的成员函数。

下限：类不能太小

类太小，增加了层次。

l 动态对象

概念区分：方法中修改对象 和修改句柄

修改对象——将对象的变量重新赋值。

1） 当你将对象传递给方法

背景：句柄，new（）后变成对象，在将其作为参数传递给方法。

实质和作用：

2） 修改标量变量的值

背景：在方法的参数中，前面加ref；（用ref传递，ref传递的是变量的地址）。

作用：

方法可以修改变量的值，并将修改的值，传递给主程序。

引申：

方法可以改变对象，即使没有使用ref 修饰句柄。

因为传递的是句柄，句柄是地址。不要将句柄和对象混为一谈，如果传递的是对象，对象是单向的，那方法以外也不能传递回来。可以这样理解吧。

例：

Task  transmit（Transcation t）; Cbbus.rx_data <= t.data; t.stats.startT = $time; //在任务中，改变了对象 endtask

trancation t; initilal beign

t = new(); t.addr = 42; transmit(t); end

既然传递的是句柄，那数据就没传过去，如何读取值？

3） 在任务中修改句柄

背景：

在方法中，参数为句柄，前面加ref。

作用：

可以在方法中new（）对象，并将初始化放在方法中；在主程序中仅仅调用。

注意：正确的事物发生器，参数是带ref的句柄

Function void create（ref transaction tr）

Endfunction

方法的参数是句柄，句柄前有ref 和没ref的差别：

没ref，在方法中不能new（）该句柄的对象，因为没ref，句柄是不能传递到主程序的； 有ref，可以在方法中new（）该句柄的对象。

原因:没ref传递的是句柄，不能修改句柄，有ref，传递的是句柄的地址，可以修改句柄。

例子：

Function void create( Transcation tr) tr = new(); 不正确

   tr.addr = 42; Endfunction

Transcation t; Initial begin Create(t); $diasplay (t.addr); End

背景：

应该在循环中，new（）多个对象，而不是先new（）对象再循环发送事物。

作用：

创建多个对象

正确产生器，创建多个对象：

Task generator (int n); Transaction t; Repeat(n) begin

   t=new(); t.addr =$random(); transmit(t); endtask

l 对象的复制

目的：防止对象的方法修改原始对象的值。或在一个发生器中保留约束。

分两种情况，类中不包含其他类的句柄和包含

方法：

1） 使用new复制一个对象——简易复制（shallow copy）

Transaction src，dst；

Src = new（） //

局限：

如果类中包含一个指向另外一个类的句柄，那么只有最高一级的对象被new复制，下层的对象都不会被复制。

会出现意想不到的错误。

2） 简单的复制函数

如何实现：

局限：

3） 深层的复制函数 ——深层copy

实现：

在copy函数中，将调用另一个类的copy函数，赋值给该句柄;同时需要为statistic类和层次结构中每一个类增加一个copy()方法;copy函数的ID域也要保持一致,copy函数,copy本类,所以ID也要++.

Copy.stats = stats.copy();