No.6 Verilog 其他论题

Posted 2022-12-08 vilicute

（1）任务

 **任务类似于一段程序，可以提供一种能力，使设计者可以从设计描述的不同位置执行共同的代码段。任务可以包含时序控制，
 可以调用其它任务和函数。
 
 任务的定义格式：

 task[automatic] task_id;
  [declarations]
  procedural_statement
 endtask

**任务可以没有参变量，也可以有多个参变量，包括input，output，inout。

 示例：

 module esoc;
  parameter MAX = 8;
  task reverse_bits;
   input [MAX-1:0] data_in;
   output [MAX-1:0] data_out;
  integer k;
 
   begin 
    for(k=0; k<MAX; k=k+1)
    data_out[MAX-1-k] = data_in[k];
   end
  endtask
  ...
 endmodule

 

 **任务可以在其范围内声明任何变量，但仅限于其范围内使用，为局部变量。

 **关于automatic：
  任务可以被声明为automatic类型。在这样的任务中,任务内部声明的所有局部变量在每一次任务调用时都进行动态分配,
 即在任务调用中的局部变量不会对两个单独或者并发的任务调用产生影响。而在静态(非自动类型)任务中,在每一次任
 务调用中的局部变量都使用同一个存储空间。借助于关键字automatic就可以把任务指定为automatic类型。

task automatic rotate;
  integer mac;
  ...;
 endtask

 

 **任务的调用：
 格式：task_id[(expr1, expr2, expr3, ...)]; 必须按定义的顺序匹配。
 示例：

module golobal_var;
  reg[0:7]qram[0:63];
  integer index;
  reg check_bit;
  
  task get_parity;
   input [7:0]address;
   output parity_bit;
   parity_bit = ^qram[address];
  endtask
  
  initial
   for(index=0; index<=63; index = index+1)
    begin
     get_parity(index, check_bit);
     $display("Parity bit of memory word %d is %b.",index, check_bit);
    end
 endmodule

 

 **系统任务
 
 *显示任务：
  (a)显示、读写 ：$display, $write
  (b)选通：$strobe
  (c)监控：$monitor
 
 *文件传输
  (a)打开、关闭文件：$fopen, $fclose
     输出到文件：$fdisplay, $fwrite, $fstrobe, $fmonitor, $fflush
     从文件读取数据：$readmemb, $fread...

 integer file_pointer = $fopen(file_name, mode); 
 $fclose(file_pointer);

mode:

   "r","rb":打开文件并从文件的头开始读。如果文件不存在就报的错。
   "w","wb":打开文件并从文件的头开始写。如果文件不存在就创建文件。
   "a","ab":打开文件并从文件的末尾开始写。如果文件不存在就创建文件。
   "r+","r+b","rb":打开文件并从文件的头开始读写。如果文件不存在就报的错。
   "w+","w+b","wb":打开文件并从文件的头开始读写。如果文件不存在就创建文。
   "a+","a+b","ab":打开文件并从文件的末尾开始读写。如果文件不存在就创建文件。
   "b"是在打开二进制文件时引用。
  
  (b)时间标度：
   显示模块的时间单位和时间精度：$printtimescale
   指定如何报告时间信息：$timeformat

  $timeformat(units_number, precision, suffix, numeric_filed_width);

  (c)仿真任务：

   使仿真器退出仿真环境：$finish
   仿真中止：$stop
 

（2）函数

 **类似于任务，可以在不同位置执行共同的代码段，不同的是，函数只能返回一个值，不能包含任何延迟，必须立即执行，
不能调用任何其它任务，输入必须至少有一个，不允许有inout,output的声明；可以调用其它函数。
 
 **定义：

 function [automatic][signed]
  [range_of_type] function_id; //function_id为返回的值
  input_declaration
  other_declarations
  procedural_statement
 endfunction
 //或
 function [automatic][signed]
  [range_of_type] function_id(input_declaration);
  other_declarations
  procedural_statement
 endfunction

 

 **函数的调用：
 格式：func_id(expr1, expr2, expr3, ...)
 
 **系统函数
 (a)仿真时间函数：$time, $stime, $realtime; // 返回64位，32位，实型仿真时间
 
 (b)转换函数：
  $rtoi(real_value)        $itor(integer_value),
  $realtobits(real_value)  $bitstoreal(bit_value),
  $signed(value)           $unsigned(value)
 
 (c)概率分布函数：$random ...
 
 (d)字符串格式化：$swrite, $sformat, $sscanf
 

（3）禁止语句
 
 **禁止语句是过程性语句，只能出现在always和initial中，禁止语句可以终止任务或程序块的执行，能够用于硬件中断和全局复位的建模。
 
 *格式：

  disable task_id;
  disable bolck_id;

 

（4）命名事件
 
 命名事件是Verilog的另一种数据类型（其他两种是变量和线网）。
 声明格式：event ready, done;
 使用格式：->ready; ->done;
 
 示例：异步状态机

 event state1, state2, state3;
 //复位状态
 initial begin
  ->state1;
  end
 always@(state1)begin
  ->state2;
  end
 always@(state2)begin
  ->state3;
  end
 always@(state3)begin
  if(input_a) ->state2;
  else ->state1;
  end