1.struct和union的异同:
相同点:
两者都是用于组合多个不同类型的数据成员,来定义复合数据类型;声明方式都是关键字struct和union,后面跟一对{}来定义数据成员。
不同点:
存储方式:struct结构体中的每个数据成员都有自己独立的存储空间,它们在内存中是连续存储的。结构体的大小是其成员的小的总和,加上可能的填充字节(为对齐)。union联合体中的所有数据成员共享同一块内存空间,因此在同一时间只能存储一个数据成员的值。意味着在任一时刻,联合体只能存储其中一个成员的值。
访问方式:struct通过成员符.来访问结构体中的每个数据成员。联合体所有数据成员共享一块内存空间,因此只能访问当前存储在联合体中的数据成员。
2.always@和always_comb_always_ff的区别:
在verilog中,仅从alwasy关键字中不能直接看出设计者需要设计的是什么电路,为此SystemVerilog把always细化成always_comb, always_ff, 和always_latch。使综合工具可以自动检查各种细节,降低了设计失误的可能。
1:always_comb
always_comb表示设计者想要设计一个组合逻辑电路。中使用alway_comb以后,不必再写敏感信号列表。另外,always_comb会告诉综合工具,这里需要的是一个组合逻辑电路,假如我们设计时,if语句或者case语句没有写完整,在综合时,会报warning, 这里的语句被写成了latch。使用always,则不会收到这样的警告。
2:always_latch
指SystemVerilog专门为设计latch提供的关键字,同样不需要写敏感列表
3:always_ff
ff是flip_flop的缩写,它需要敏感信号列表,并且是边沿触发的,所以敏感信号列表里的信号,都需要加关键字posedge或negedge。
always是最通用的过程块,可以用于描述组合逻辑、时序逻辑;always_comb是用于描述组合逻辑的过程快。不需要显式指定敏感列表,编译器会自动推断并生成敏感列表;always_ff是用于描述时序逻辑的过程块,特别是寄存器(filp-flop)。
3.parameter、'define和typdef之间的区别:
以上三个皆是用来定义常量、宏和类型别名的关键字。
parameter用于定义常量,通常用于模块或者接口中的参数化设计;在编译时确定,并且在整个仿真过程中保持不变。parameter的作用域通常是整个模块或者接口的本地作用域,localparam限制为块级作用域。parameter可以在实例化模块时重新定义,以实现参数化设计。
module my_module#(parameter int WIDTH = 64)(
input logic [WIDTH-1:0] in;
output logic[WIDTH-1:0]out;
)
endmodule
'define用于定义预处理宏定义的预处理指令,通常用于本文替换;作用域是全局的,在整个设计中使用,适用于全局定义常量或宏函数的情况。
’define WIDTH 128
typedef用于定义类型别名的关键字,可以简化复杂的类型声明,或者用于新定义的数据类型。
typedef struct packed{
logic [7:0]byte1;
logic [7:0]byte2;
}my_struct
typedef enum {RED ,GREEN,BLUE} color_e;
module top;
my_struct s;
color_e c;
initial begin
s.type1 = 8'hab;
s.type2 = 8'hcd;
c = RED;
end
endmodule
4.class和struct的异同,class和module的异同:
class和struct的异同:
struct中的成员默认是public的,这意味着它们可以在struct的外部被直接访问。class中的成员默认是private的,这意味着他们不能在class外部被直接访问,需要通过class提供的方法来访问。
class支持继承,允许一个class继承另一个class的成员和方法。struce不支持继承,它只能包含数据成员,不能包含方法。
class支持动态内存分配,可以使用new操作符在运行时创建class的实例。struct不支持动态内存分配,它通常在编译时被实例化。
class提供了更好的封装性,因为它的成员默认是私有的,需要通过方法来访问。struct的封装性较差,因为他的成员默认是公有的,可以直接被访问。
class和module的异同:
class主要用于面向对象编程,封装数据和行为,支持继承多态和随机化。module主要用于描述硬件逻辑,包括组合逻辑和时序逻辑,是SV中的基本构建块。
5.new() /copy()和clone()的区别:
new()函数用于创建一个新的对象实例,它会分配内存,并初始化对象的成员变量。
copy()用于创建一个浅拷贝,它不会分配新的内存,二十复制现有对象的状态。
clone()用于创建一个深拷贝,用于创建一个新的对象实例,并将现有对象的成员变量值复制到新对象中。
6.对象创建和初始化顺序:
对象的创建和初始化顺序在类中包含多个成员变量和构造函数时,非常重要。变量声明在创建对象之前,所有的变量声明都会被处理,包括成员变量和局部变量等。
在变量声明之后,调用构造函数用来初始化对象的成员变量,并分配内存。
如果当前类继承自其他类,那么在调用当前类的构造函数之前,会先调用父类的构造函数,这是通过super关键字来实现的。
在构造函数内部,可以对成员变量进行初始化,该初始化语句按照他们在类中定义的先后顺序执行。
7.initial和final的区别:
initial和final时两个不同的过程块,它们用于在仿真开始和结束时执行特定任务的代码。
initial块用于定义仿真开始执行的代码,每一个initial块的代码在仿真开始时并行执行,并在仿真0时刻开始执行。通常用于初始化信号、启动仿真过程、生成激励信号等。
final块用于定义仿真结束时执行,即在$finish被调用后。通常用于清理资源、打印最终结果、执行最后的检查等。
8.finish和stop的区别:
finish和stop是两个系统任务,用于仿真过程中停止或者结束仿真。
$finish用于终止仿真,调用finish会立即终止仿真,并推出仿真器。通常用于正常结束仿真,或者临时检测到严重错误时提前结束仿真。
$stop用于使仿真暂停,用户可以查看当前状态并进行调试,仿真可以在调试器中 继续执行。通常用于调试,当仿真达到某个特定状态时暂停,以便检查变量和信号的值。
9.randomize()失败原因分析:
一般情况下我们可以通过立即断言检查随机化是否成功。例如:assert(p.randomize())来检查p句柄指向的实例是否实例化成功。
失败的可能原因:1、变量对象没有用rand /randc声明。2、constraint约束有冲突,无法随机有效值。
1.约束冲突,如果约束条件之间存在冲突,使得没有任何一组值能够同时满足所有的约束条件,randomize()就会失败。
2.无效的约束,如果约束表达式本身是无效的或者不合法的,randomize()会失败。例如表达式中包含语法错误或者逻辑错误。
3.约束求解器无法找到满足所有条件的解决方案。例如约束条件非常复杂或涉及大量的变量,求解器不能在合理的时间内找到解决方案、。
4.随机化次数限制,如果设置了随机化尝试的最大次数(例如使用set_max_randomize_tries方法),并且在最大次数之前没找到满足所有约束条件的解决方案,randomize()会失败。
10.initial和final:
在SV中,initial和final是两个关键字,用于声明和定义变量的初始值和最终值。
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initial: initial关键字用于声明和定义变量的初始值。在模拟器开始仿真之前,initial块中的代码会被执行一次。在该块中,可以对变量进行赋值或进行一些初始化操作。initial块中的代码会按照顺序依次执行。
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final: final关键字用于声明和定义常量或不可变的变量。final变量的值在声明时被赋值,并且不能再次被修改。final变量在声明时必须要被赋初始值,之后不能再次改变。
综上所述,initial关键字用于定义初始值可变的变量,而final关键字用于定义常量或不可变的变量。
11.随机化(randomize()):
在验证平台中,randomize
是一种用于随机化对象的方法或关键字。它可以在给定的约束条件下生成随机的测试数据。下面是randomize
在验证平台中的工作原理的步骤:
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约束条件定义:首先,需要定义对象的约束条件。约束条件描述了对象的属性、取值范围和关系。例如,一个对象的属性可以是整数类型,并且取值范围为0到100之间。
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随机数生成:验证平台使用随机数生成器生成随机数。随机数生成器可以是伪随机数生成器,例如
$random
任务,也可以是更复杂的算法。 -
约束求解:在生成随机数之后,验证平台会对约束条件进行求解。求解过程会根据约束条件和生成的随机数,确定对象的属性值。求解会考虑约束条件之间的关系,以确保生成的值满足约束条件。
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对象赋值:一旦约束求解完成,生成的随机数就会映射到对象的属性上,从而生成具有随机属性的对象。这些对象可以用于测试设计中的各种情况和边界条件。
通常,验证平台中的randomize
方法会结合其他控制和循环结构使用,以实现更复杂的随机化策略。例如,可以使用循环生成多个随机对象,或者使用条件语句控制生成对象的属性值。这样可以灵活地生成多样化的测试数据,以增加测试的覆盖率和效果。
需要注意的是,randomize
方法的使用需要具备一定的理解和经验,以确保生成的测试数据符合设计规范,并具有良好的随机性。