SystemVerilog语言简介(doc 26页)

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systemverilog 可综合 语法

systemverilog 可综合 语法

systemverilog 可综合语法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述SystemVerilog是一种硬件描述语言,其可综合语法用于描述硬件设计的行为和结构。

可综合语法是指在编写SystemVerilog代码时,能够被综合工具翻译成底层硬件电路,并最终映射到FPGA或ASIC等可编程器件上的语法规则和风格。

因此,可综合语法在硬件设计中起着至关重要的作用。

在硬件设计中,可综合语法使设计工程师能够通过代码描述硬件的功能和结构,包括处理器、逻辑电路、存储器等。

通过使用可综合语法,设计工程师可以更加灵活地实现各种功能和性能要求,同时也能提高设计的可维护性和可重用性。

SystemVerilog的可综合语法特点是其结构化的设计风格,丰富的数据类型和内置的高级语言功能。

与传统的硬件描述语言相比,SystemVerilog提供了更多的抽象层次和编程特性,可以更高效地完成复杂的硬件设计任务。

例如,SystemVerilog支持面向对象的设计方法,可以使用类和对象对设计进行建模和封装。

此外,SystemVerilog还提供了多种数据类型和运算符,使设计工程师可以更方便地处理各种数据和信号。

综上所述,可综合语法在SystemVerilog中具有重要的地位和作用。

通过使用可综合语法,设计工程师能够更加方便地描述和实现各种硬件功能,提高设计的效率和可靠性。

在今后的硬件设计中,可综合语法的应用将更加广泛,并且不断发展和完善,以满足不断变化的设计需求。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构的目的是为了给读者提供清晰的导航和理解文章的逻辑框架。

通过合理的结构,读者可以更好地理解文章的目的和内容,并能够有序地阅读和理解整个文档。

本文的结构如下:第一部分是引言部分,用于介绍文章的背景和相关信息。

在引言部分,我们将概述SystemVerilog可综合语法的定义和作用,并介绍本文的结构和目的。

第二部分是正文部分,主要内容是关于SystemVerilog可综合语法的定义和特点。

systemverilog的例子

systemverilog的例子

systemverilog的例子摘要:一、SystemVerilog 简介1.SystemVerilog 的发展历程2.SystemVerilog 在EDA 领域的应用二、SystemVerilog 的基本语法1.数据类型a.整型b.实型c.布尔型d.字符串型2.变量声明与赋值3.运算符与表达式4.控制结构a.顺序结构b.选择结构c.循环结构三、SystemVerilog 的模块与接口1.模块定义2.模块端口声明3.模块实例化4.接口定义与实现四、SystemVerilog 的行为描述1.过程声明2.连续赋值与事件驱动赋值3.函数声明与调用五、SystemVerilog 的仿真与测试1.仿真驱动2.测试序列3.波形查看与分析正文:SystemVerilog 是一种基于Verilog 的硬件描述语言,它被广泛应用于电子设计自动化(EDA)领域,特别是在验证和仿真方面具有显著优势。

本文将简要介绍SystemVerilog 的基本语法、模块与接口、行为描述以及仿真与测试方面的知识。

一、SystemVerilog 简介SystemVerilog 起源于Verilog,是在其基础上进行扩展的一种硬件描述语言。

自1995 年由Cadence 公司推出以来,SystemVerilog 逐渐成为业界标准,被广泛应用于EDA 领域,尤其在验证方面取得了显著成果。

二、SystemVerilog 的基本语法SystemVerilog 提供了丰富的数据类型,包括整型(integer)、实型(real)、布尔型(boolean)和字符串型(string)等。

此外,SystemVerilog 还支持变量声明与赋值、运算符与表达式、以及控制结构(顺序结构、选择结构和循环结构)。

三、SystemVerilog 的模块与接口模块是SystemVerilog 的基本组织单位,用户可以通过模块定义、模块端口声明、模块实例化以及接口定义与实现等方式组织代码。

systemverilog的例子

systemverilog的例子

systemverilog的例子(原创版)目录1.SystemVerilog 概述2.SystemVerilog 的例子3.例子的解析4.总结正文SystemVerilog 是一种硬件描述语言,主要用于设计和验证数字电路和模拟混合信号电路。

它基于 Verilog,并添加了许多新的功能,如类、继承、多态和封装等,使得 Verilog 更加强大和灵活。

SystemVerilog 的一个关键应用是模块化设计和验证,可以将电路划分为多个模块,然后对每个模块进行验证,最后将所有模块组合在一起进行系统级验证。

下面是一个简单的 SystemVerilog 例子,用于演示如何使用SystemVerilog 进行模块化设计和验证。

假设我们要设计一个 4 位加法器,可以将其划分为两个模块:一个用于实现 4 位全加器,另一个用于实现进位处理。

首先,我们创建一个名为"full_adder"的模块,用于实现 4 位全加器。

```verilogmodule full_adder (input [3:0] A,input [3:0] B,input Cin,output [3:0] Sum,output Cout);assign Sum[0] = A[0] ^ B[0] ^ Cin;assign Sum[1] = A[1] ^ B[1] ^ (Cin << 1);assign Sum[2] = A[2] ^ B[2] ^ (Cin << 2);assign Sum[3] = A[3] ^ B[3] ^ (Cin << 3);assign Cout = (Sum[0] & Sum[1] & Sum[2] & Sum[3]) | (Sum[0] & Sum[1] & Sum[2] & (Cin << 1)) | (Sum[0] & Sum[1] & (Cin << 2)) | (Sum[0] & (Cin << 3));endmodule```接下来,我们创建一个名为"adder_module"的模块,用于实现进位处理。

systemverilog 逆序

systemverilog 逆序

systemverilog 逆序摘要:1.SystemVerilog 简介2.逆序的概念3.SystemVerilog 中的逆序操作4.逆序操作的实例5.总结正文:一、SystemVerilog 简介SystemVerilog 是一种硬件描述语言,主要用于设计和验证数字电路和模拟混合信号电路。

它是Verilog 的扩展,添加了许多新的功能和结构,以支持更复杂的设计和验证需求。

SystemVerilog 在电子设计自动化(EDA)领域广泛应用,为设计师提供了强大的工具和语言来描述和验证他们的设计。

二、逆序的概念逆序是一种逻辑运算,它的主要功能是将一个信号的顺序颠倒。

逆序在数字电路设计中具有重要作用,可以用于实现复杂的逻辑功能和数据路径。

逆序操作在SystemVerilog 中是一种基本的操作,可以方便地实现这一功能。

三、SystemVerilog 中的逆序操作在SystemVerilog 中,逆序操作可以通过关键字`reverse`实现。

`reverse`关键字可以用于信号、寄存器和数组等数据类型。

逆序操作的结果是将原始信号的顺序颠倒,从而实现逆序传输。

四、逆序操作的实例以下是一个简单的SystemVerilog 代码示例,演示了如何使用逆序操作:```verilogmodule tb_reverse(input wire clk,input wire reset,input wire signal_in,output wire signal_out);reg signal_in_reverse;always @(posedge clk or posedge reset) beginif (reset) beginsignal_in_reverse <= 1"b0;end else beginsignal_in_reverse <= signal_in;endendassign signal_out = signal_in_reverse;endmodule```在这个例子中,我们定义了一个名为`tb_reverse`的模块,它有一个输入信号`signal_in`,一个输出信号`signal_out`。

systemverilog条件约束

systemverilog条件约束

systemverilog条件约束摘要:一、SystemVerilog简介二、条件约束的概念三、SystemVerilog中的条件约束类型1.内置约束2.用户自定义约束四、条件约束的语法与使用方法1.内置约束的语法与使用方法2.用户自定义约束的语法与使用方法五、条件约束在实际应用中的优势与局限六、总结正文:SystemVerilog是一种基于Verilog的硬件描述语言,广泛应用于集成电路设计、验证和仿真等领域。

在SystemVerilog中,条件约束是一种强大的特性,允许设计人员对设计中的变量和信号设置条件限制,以满足特定需求。

条件约束是指对设计中的变量或信号施加的一种限制,只有在满足该限制的情况下,设计才能正常工作。

在SystemVerilog中,条件约束可以分为内置约束和用户自定义约束两种类型。

1.内置约束SystemVerilog提供了丰富的内置约束,主要包括以下几类:- 数值约束:可以限制变量的取值范围,例如:`integer x <= 10`。

- 符号约束:可以限制变量的符号,例如:`wire x; assign x = -1"b2;`。

- 存储约束:可以限制变量在时序过程中的状态,例如:`always@(posedge clk) begin x <= 3"b100; end`。

- 组合逻辑约束:可以限制信号的组合逻辑表达式,例如:`wireand_gate = a & b;`。

2.用户自定义约束除了内置约束之外,SystemVerilog还允许用户自定义约束。

自定义约束通常通过`constraint`语句实现,例如:```constraint my_constraint {// 自定义约束表达式}```条件约束的语法与使用方法:- 内置约束的语法与使用方法:通常在赋值或连接操作中直接指定约束,如:`wire x = 10"b0;`。

system verilog 标准

system verilog 标准

系统Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字电路。

它包含了Verilog的所有特性,并添加了一些新的特性。

这些新的特性包括在设计中引入了数据类型的定义,更好地支持设计的抽象,以及更自然地支持设计的层次式描述。

在本文中,我们将深入了解System Verilog标准。

1. 介绍System Verilog标准System Verilog是IEEE标准1800,最初是由Accellera组织进行开发的。

它于2005年发行,是Verilog HDL的扩展,它添加了许多新的特性,使得它更适合于硬件验证和设计。

2. System Verilog的特性System Verilog添加了许多新的特性,以提高Verilog HDL的功能。

其中一些主要特性包括:a. 对象导向编程:System Verilog引入了面向对象的编程范式,使得设计和验证更加抽象和灵活。

b. 增强了数据类型和操作:System Verilog引入了更多的数据类型和操作,更好地支持设计和验证的需求。

c. 增加了随机性:System Verilog引入了随机性,使得验证更加全面和高效。

3. System Verilog在硬件验证中的应用System Verilog的特性使得它在硬件验证中应用广泛。

它提供了丰富的验证方法和工具,包括:a. 事务级建模(TLM):System Verilog提供了TLM的支持,使得验证更加抽象和高效。

b. Constrained随机验证:System Verilog引入了constrained random的验证方法,使得验证更加全面和高效。

c. Coverage驱动验证:System Verilog提供了coverage驱动的验证方法,使得验证更加全面和高效。

4. System Verilog在硬件设计中的应用除了在硬件验证中应用广泛外,System Verilog在硬件设计中也有着广泛的应用。

SystemVerilog语言简介2

SystemVerilog语言简介2

SystemVerilog语言简介(二)6. 用户定义的类型Verilog不允许用户定义新的数据类型。

SystemVerilog通过使用typedef提供了一种方法来定义新的数据类型,这一点与C语言类似。

用户定义的类型可以与其它数据类型一样地使用在声明当中。

例如:typedef unsigned int uint;uint a, b;一个用户定义的数据类型可以在它的定义之前使用,只要它首先在空的typedef中说明,例如:typedef int48; // 空的typedef,在其他地方进行完整定义int48 c;7. 枚举类型在Verilog语言中不存在枚举类型。

标识符必须被显式地声明成一个线网、变量或参数并被赋值。

SystemVerilog允许使用类似于C的语法产生枚举类型。

一个枚举类型具有一组被命名的值。

缺省情况下,值从初始值0开始递增,但是我们可以显式地指定初始值。

枚举类型的例子如下:enum {red, yellow, green} RGB;enum {WAIT=2'b01, LOAD, DONE} states;我们还可以使用typedef为枚举类型指定一个名字,从而允许这个枚举类型可以在许多地方使用。

例如:typedef enum {FALSE=1'b0, TRUE} boolean;boolean ready;boolean test_complete;8. 结构体和联合体在Verilog语言中不存在结构体或联合体,而结构体或联合体在将几个声明组合在一起的时候非常有用。

SystemVerilog增加了结构体和联合体,它们的声明语法类似于C。

struct {reg [15:0] opcode;reg [23:0] addr;} IR;union {int I;shortreal f;} N;结构体或联合体中的域可以通过在变量名和域名字之间插入句点(.)来引用:IR.opcode = 1; // 设置IR变量中的opcode域N.f = 0.0; // 将N设置成浮点数的值我们可以使用typedef为结构体或联合体的定义指定一个名字。

SystemVerilog语言知识介绍

SystemVerilog语言知识介绍

SystemVerilog语言知识介绍1. 对面向对象编程(OOP)的支持:SystemVerilog引入了类和对象的概念,使得设计和验证更加模块化和可重用。

类可以包含数据成员和成员函数,可以继承和多态,从而使设计更加灵活和可扩展。

2. 接口:SystemVerilog引入了接口的概念,用于定义组件之间的通信和互连。

接口可以包含信号和方法,可以被多个模块实例化和连接在一起,从而简化了设计和验证的过程。

3. 任务和函数:SystemVerilog支持任务和函数的定义,用于执行一些特定的操作和计算。

任务是并发执行的,可以用于模拟硬件行为。

函数可以返回一个值,可以用于计算逻辑和数据处理。

4. 动态数组:SystemVerilog引入了动态数组的概念,可以在运行时动态地分配和管理内存。

这对于处理变长数据结构(如队列和堆栈)非常有用,同时也可以简化设计和验证的过程。

5. 时序建模:SystemVerilog提供了一些特性,用于描述和模拟数字系统中的时序行为。

例如,可以使用时钟、触发器和延迟来定义和控制信号的时序关系。

这使得设计和验证更加准确和可靠。

6. 断言:SystemVerilog引入了断言的概念,用于描述和验证设计的一些属性和约束。

断言可以在运行时检查设计的正确性,并在出现错误时提供错误信息。

这对于设计和验证的调试和验证非常有用。

除了以上特性,SystemVerilog还具有一些其他的功能,如并行块、并行循环、封装和配置等。

这些功能都使得SystemVerilog成为一个强大而灵活的硬件描述语言,广泛应用于数字系统的设计和验证。

总的来说,SystemVerilog是一种用于硬件设计和验证的高级硬件描述语言。

它具有面向对象编程的特性,支持接口、任务和函数,提供动态数组和时序建模等功能。

它的强大和灵活性使得它成为了工业界和学术界广泛使用的硬件描述语言之一。

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SystemVerilog语言简介(doc 26页)SystemVerilog语言简介SystemVerilog是一种硬件描述和验证语言(HDVL),它基于IEEE 1364-2001 Verilog硬件描述语言(HDL),并对其进行了扩展,包括扩充了C语言数据类型、结构、压缩和非压缩数组、接口、断言等等,这些都使得SystemVerilog在一个更高的抽象层次上提高了设计建模的能力。

SystemVerilog由Accellera 开发,它主要定位在芯片的实现和验证流程上,并为系统级的设计流程提供了强大的连接能力。

下面我们从几个方面对SystemV erilog所作的增强进行简要的介绍,期望能够通过这个介绍使大家对SystemVerilog有一个概括性的了解。

1. 接口(Interface)Verilog模块之间的连接是通过模块端口进行的。

为了给组成设计的各个模块定义端口,我们必须对期望的硬件设计有一个详细的认识。

不幸的是,在设计的早期,我们很难把握设计的细节。

而且,一旦模块的端口定义完成后,我们也很难改变端口的配置。

另外,一个设计中的许多模块往往具有相同的端口定义,在Verilog中,我们必须在每个模块中进行相同的定义,这为我们增加了无谓的工作量。

SystemVerilog提供了一个新的、高层抽象的模块连接,这个连接被称为接口(Interface)。

接口在关键字interface和e ndinterface之间定义,它独立于模块。

接口在模块中就像一个单一的端口一样使用。

在最简单的形式下,一个接口可以认为是一组线网。

例如,可以将PCI总线的所有信号绑定在一起组成一个接口。

通过使用接口,我们在进行一个设计的时候可以不需要首先建立各个模块间的互连。

随着设计的深入,各个设计细节也会变得越来越清晰,而接口内的信号也会很容易地表示出来。

当接口发生变化时,这些变化也会在使用该接口的所有模块中反映出来,而无需更改每一个模块。

下面是一个接口的使用实例:3. 时间单位和精度在Verilog中,表示时间的值使用一个数来表示,而不带有任何时间单位。

例如:从这一句中我们无法判断5代表的是5ns? 5ps? 还是其他。

Verilog的时间单位和精度是作为每一个模块的属性,并使用编译器指令`timescale来设置。

使用这种方法具有固有的缺陷,因为编译器指令的执行依赖于源代码的编译顺序,编译器总是将它遇到的最后一个`timescale设置的时间单位和精度作为之后的标准。

那么,假如有些模块之前没有使用`timescale设置时间单位和精度,这就有可能出现同一个源代码的不同仿真会出现不同结果的情况。

SystemVerilog为了控制时间单位加入了两个重要的增强。

首先,时间值可以显式地指定一个单位。

时间单位可以是s、ms、ns、ps或fs。

时间单位作为时间值的后缀出现。

例如:其次,SystemVerilog允许使用新的关键字(timeunits和timeprecision)来指定时间单位和精度。

这些声明可以在任何模块中指定,同时也可以在$root空间中全局指定。

时间单位和精度必须是10的幂,范围可以从s到fs。

例如:4. 抽象数据类型Verilog提供了面向底层硬件的线网、寄存器和变量数据类型。

这些类型代表了4态逻辑值,通常用来在底层上对硬件进行建模和验证。

线网数据类型还具有多个强度级别,并且能够为多驱动源的线网提供解析功能。

SystemVerilog包括了C语言的char和int数据类型,它允许在Verilog模型和验证程序中直接使用C和C++代码。

Veri log PLI不再需要集成总线功能模型、算法模型和C函数。

Syst emVerilog还为Verilog加入了几个新的数据类型,以便能够在更抽象的层次上建模硬件。

●char:一个两态的有符号变量,它与C语言中的char数据类型相同,可以是一个8位整数(ASCII)或shortint(Unicode);●int:一个两态的有符号变量,它与C语言中的int数据类型相似,但被精确地定义成32位;●shortint:一个两态的有符号变量,被精确地定义成16位;●longint:一个两态的有符号变量,它与C语言中的long数据类型相似,但被精确地定义成64位;●byte:一个两态的有符号变量,被精确地定义成8位;●bit:一个两态的可以具有任意向量宽度的无符号数据类型,可以用来替代Verilog的reg数据类型;●logic:一个四态的可以具有任意向量宽度的无符号数据类型,可以用来替代Verilog的线网或reg数据类型,但具有某些限制;●shortreal:一个两态的单精度浮点变量,与C语言的float类型相同;●void:表示没有值,可以定义成一个函数的返回值,与C语言中的含义相同。

SystemVerilog的bit和其他数据类型允许用户使用两态逻辑对设计建模,这种方法对仿真性能更有效率。

由于Verilog语言没有两态数据类型,因此许多仿真器都通过将这种功能作为仿真器的一个选项提供。

这些选项不能够在所有的仿真器之间移植,而且在需要时用三态或四态逻辑的设计中强制使用两态逻辑还具有副作用。

SystemVerilog的bit数据类型能够极大改进仿真器的性能,同时在需要的时候仍然可以使用三态或四态逻辑。

通过使用具有确定行为的数据类型来代替专有的仿真器选项,两态模型能够在所有的SystemVerilog仿真器间移植。

SystemVerilog的logic数据类型比Verilog的线网和寄存器数据类型更加灵活,它使得在任何抽象层次上建模硬件都更加容易。

logic类型能够以下面的任何一种方法赋值:●通过任意数目的过程赋值语句赋值,能够替代Verilog的reg类型;●通过单一的连续赋值语句赋值,能够有限制地替代Verilog的wire类型;●连接到一个单一原语的输出,能够有限制地替代Verilog的wire类型;由于logic数据类型能够被用来替代Verilog的reg或wire(具有限制),这就使得能够在一个更高的抽象层次上建模,并且随着设计的不断深入能够加入一些设计细节而不必改变数据类型的声明。

logic数据类型不会表示信号的强度也不具有线逻辑的解析功能,因此logic数据类型比Verilog的wire类型更能有效地仿真和综合。

5. 有符号和无符号限定符缺省情况下,Verilog net和reg数据类型是无符号类型,integer类型是一个有符号类型。

Verilog-2001标准允许使用s igned关键字将无符号类型显式地声明成有符号类型。

SystemV erilog加入了相似的能力,它可以通过unsigned关键字将有符号数据类型显式地声明成有无符号数据类型。

例如:值得注意的是unsigned在Verilog中是一个保留字,但并没有被Verilog标准使用。

6. 用户定义的类型Verilog不允许用户定义新的数据类型。

SystemVerilog通过使用typedef提供了一种方法来定义新的数据类型,这一点与C语言类似。

用户定义的类型可以与其它数据类型一样地使用在声明当中。

例如:一个用户定义的数据类型可以在它的定义之前使用,只要它首先在空的typedef中说明,例如:7. 枚举类型在Verilog语言中不存在枚举类型。

标识符必须被显式地声明成一个线网、变量或参数并被赋值。

SystemVerilog允许使用类似于C的语法产生枚举类型。

一个枚举类型具有一组被命名的值。

缺省情况下,值从初始值0开始递增,但是我们可以显式地指定初始值。

枚举类型的例子如下:我们还可以使用typedef为枚举类型指定一个名字,从而允许这个枚举类型可以在许多地方使用。

例如:8. 结构体和联合体在Verilog语言中不存在结构体或联合体,而结构体或联合体在将几个声明组合在一起的时候非常有用。

SystemVerilog增加了结构体和联合体,它们的声明语法类似于C。

结构体或联合体中的域可以通过在变量名和域名字之间插入句点(.)来引用:我们可以使用typedef为结构体或联合体的定义指定一个名字。

一个结构体可以使用值的级联来完整地赋值,例如:结构体可以作为一个整体传递到函数或任务,也可以从函数或任务传递过来,也可以作为模块端口进行传递。

9. 数组在Verilog中可以声明一个数组类型,reg和线网类型还可以具有一个向量宽度。

在一个对象名前面声明的尺寸表示向量的宽度,在一个对象名后面声明的尺寸表示数组的深度。

例如:在SystemVerilog中我们使用不同的术语表示数组:使用“压缩数组(packed array)”这一术语表示在对象名前声明尺寸的数组;使用“非压缩数组(unpacked array)”这一术语表示在对象名后面声明尺寸的数组。

压缩数组可以由下面的数据类型组成:bit、logic、reg、wire以及其它的线网类型。

无论是压缩数组还是非压缩数组都可以声明成多维的尺寸。

非压缩尺寸在压缩尺寸之前引用,这就允许将整个压缩数组作为一个单一的元素进行引用。

在上面的例子中,d[1]引用非压缩数组的一个单一元素,这个元素是一个包含4个字节的数组。

10. 在为命名的块中声明Verilog允许变量在一个命名的begin-end或fork-join语句组中声明。

相对于语句组来说,这些变量是本地的,但它们可以被层次化地引用。

在SystemVerilog中,既可以在命名的块中也可以在未命名的块中声明。

在未命名的块中,不能够使用层次名来访问变量。

所有的变量类型,包括用户定义的类型、枚举类型、结构体和联合体都可以在begin-end或fork-join语句组中声明。

11. 常量在Verilog中有三种特性类型的常量:parameter、specp aram和localparam。

而在SystemVerilog中,允许使用cons t关键字声明常量。

例如:12. 可重定义的数据类型SystemVerilog扩展了Verilog的parameter,使其可以包含类型。

这个强大的功能使得一个模块中的数据类型在模块的每一个实例中重新定义。

例如:13. 模块端口连接在Verilog中,可以连接到模块端口的数据类型被限制为线网类型以及变量类型中的reg、integer和time。

而在SystemV erilog中则去除了这种限制,任何数据类型都可以通过端口传递,包括实数、数组和结构体。

14. 字母值在Verilog中,当指定或赋值字母值的时候存在一些限制。

而SystemVerilog则为字母值如何指定作了下面的增强:●一个字母值的所有位均可以使用`0、`1、`z或`x作相同的填充。

这就允许填充一个任意宽度的向量,而无需显式地指定向量的宽度,例如:●一个字符串可以赋值成一个字符数组,象C语言一样加入一个空结束符。

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