我的 System Verilog 学习记录（11）

引言

本文简单介绍 SystemVerilog 的其他程序结构。

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我的 System Verilog 学习记录（1）

我的 System Verilog 学习记录（2）

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我的 System Verilog 学习记录（9）

我的 System Verilog 学习记录（10）

program 块

模块是用于构建设计的基本结构，每个模块可以包含其他模块、线网、变量和其他程序块的层次结构，以描述任何硬件功能。另一方面，testbench 是一个验证设计的完整环境，因此重点放在它的建模方式上，以使其更可重用和有效。必须正确地初始化和同步，避免设计和 testbench 之间的竞争条件。

program 块的需求是啥？

SV 的 program 块被引入的原因如下：

为执行测试工作台提供一个入口点
创建一个容器来保存所有其他的测试台数据，如任务、类对象和函数
通过在仿真周期的反应区域内执行来避免设计中的竞争条件

反应区域是模拟时间提前之前的最后几个阶段之一，到那时，所有的设计元素语句都已经被执行，测试台将看到更新的值。在设计的执行和测试台语句之间有这种划分是很重要的，因为它将在模拟器之间提供更具确定性的输出。

语法

示例

程序块可以嵌套在模块和接口中，因此同一模块中的多个程序可以共享该作用域的本地变量。在下面的示例中，模式是TB内的局部变量，可以由程序p1和p2访问。

动态的强制类型转换

当需要在两个不同的数据类型变量之间分配值时，普通分配可能无效，而应该使用一个名为$cast的系统任务。
$cast 可以用作任务或函数，区别是，当作为函数使用时，如果转换是合法的，它返回1。它在处理无效的赋值时变得很有用。

语法

在这里，targ_var是目标变量，而source_exp是应该计算并分配给目标变量的源表达式。

以函数 / 任务调用

当$cast作为任务调用时，它将尝试将源表达式分配给目标变量，如果它无效，将会发生运行时错误，而目标变量将保持不变。
当$cast作为函数调用时，它将尝试将源表达式分配给目标变量，如果成功则返回1。如果它失败并返回0，则不会进行分配。请注意，在这种情况下，将不会出现运行时错误，并且仿真将以目标变量的不变值继续进行。

示例

使用 $cast

不用 $cast

有一些仿真器会给出编译警告，有些则会报错。

强转无效数据

枚举变量里面没有数值为 75 的元素，运行期间会报错。

以函数形式调用

package

package 提供了一种存储和共享数据、方法、属性、参数的机制，这些数据、方法、属性和参数可以在多个其他模块、接口或程序中重复使用。它们显式命名了与顶级模块位于同一级别的作用域。因此，所有参数和枚举都可以通过该作用域引用。将这样的定义和声明放在包中还可以避免使全局名称镜变得混乱。然后，可以将包导入到可以使用该包中的项的当前范围中。请注意，包中的项不能具有对标识符的分层引用，除非那些在包中创建的项或通过导入另一个包而可见的项。

示例

上面显示的包可以导入到其他模块和类范围中，以便可以重用其中定义的项。这可以使用关键字import ，然后使用范围解析操作符 :: ，然后指定要导入的内容。在下面的示例中，我们导入包中定义的所有内容，如下面的 * 运算符所示，以便能够使用任何项。

请注意，必须导入程序包，编译器才能识别绿色的定义位置。如果没有导入程序包，则会出现如下所示的编译器错误。

如果您确切地知道代码中使用了什么，也可以单独导入它们，而不是导入包中的所有定义。但是，这被视为一种开销，特别是当从包访问更多成员时。

省略这三个导入语句中的任何一个都会导致编译器错误，因为它不知道它们是在哪里定义的，除非它是导入的。

namespace 冲突

考虑下面的示例，其中存在相同的定义，一个在顶层，另一个通过导入的包。

请注意，即使my_pkg是导入的，e_rd_wr变量OPC2的值Read也是1，这意味着不考虑包中的枚举值。

为了让仿真器应用来自包的值，应该使用 :: 操作符显式地提到包名，如下所示。

命令行输入

有时，您需要避免重新编译testbench，而是能够像任何脚本语言(如bash或perl)一样接受来自命令行的值。在SystemVerilog中，此信息作为始终以字符开头的可选参数提供给仿真。这些从命令行传递的参数可在SV代码中通过以下称为plusargs的系统函数进行访问。

语法

$test$plusargs

函数 $test$plusargs 通常在不需要参数的值时使用。它在加号列表中搜索用户指定的字符串。变量也可以用来指定字符串，任何空字符都将被忽略。如果提供的加号之一的前缀与提供的字符串中的所有字符匹配，该函数将返回一个非零整数，否则返回零。

示例

当使用运行时参数+STANDBY编译和模拟上面显示的代码时，其中STANDBY是提供给模拟工具的字符串plusarg，我们会得到如下所示的输出。请注意，plusarg区分大小写，即使提供的字符串是“STANDBY”，它也匹配“S”和“STAND”。

$value$plusargs

$value$plusargs 系统函数也搜索plusargs列表，和$test$plusargs一样，但它有能力获取指定用户字符串的值。如果提供的一个plusarg的前缀与给定用户字符串中的所有字符匹配，该函数将返回一个非零值，并将结果值存储在提供的变量中。如果没有找到用户字符串，则该函数将返回一个非零值，并且该变量将不会被修改。
用户字符串应为“plusarg_string format_string”，其中格式字符串与$display 任务相同。这些格式标识符用于将通过命令行提供的值转换为给定的格式，并存储在一个变量中。