System verilog概述

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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`。

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语言知识介绍

SystemVerilog语言知识介绍

SystemVerilog语言知识介绍SystemVerilog是一种硬件描述与验证语言(HDVL),它基于IEEE 1364-2001 Verilog硬件描述语言(HDL),并对其进行了扩展,包含扩充了C语言数据类型、结构、压缩与非压缩数组、接口、断言等等,这些都使得SystemVeri log在一个更高的抽象层次上提高了设计建模的能力。

Syst emVerilog由Accellera开发,它要紧定位在芯片的实现与验证流程上,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SystemVerilog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SystemVeril og有一个概括性的熟悉。

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

为了给构成设计的各个模块定义端口,我们务必对期望的硬件设计有一个全面的认识。

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,我们务必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,这个连接被称之接口(Interface)。

接口在关键字interfac e与endinterface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,一个接口能够认为是一组线网。

比如,能够将PCI总线的所有信号绑定在一起构成一个接口。

通过使用接口,我们在进行一个设计的时候能够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,而无需更换每一个模块。

下面是一个接口的使用实例:实际上,SystemVerilog的接口不仅仅能够表示信号的绑定与互连。

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。

uvm system verilog总结

uvm system verilog总结

uvm system verilog总结### UVM System Verilog 总结#### 导语UVM(Universal Verification Methodology)与System Verilog的结合,为芯片设计验证领域带来了革新。

这种方法论不仅提高了验证效率,还增强了验证的可重用性和覆盖率。

本文将全面总结UVM与System Verilog的相关概念、特点以及应用。

---#### 一、UVM与System Verilog概述**1.1 UVM简介**UVM是建立在System Verilog基础上的一个标准化验证方法论,旨在提供一种通用的、模块化的验证平台。

它通过将验证环境分层,实现了环境的可重用性和易于维护性。

**1.2 System Verilog简介**System Verilog是一种硬件描述和验证语言,结合了Verilog和VHDL的优点,并增加了面向对象编程的特性。

它在芯片设计和验证中广泛应用。

---#### 二、UVM的核心特点**2.1 面向对象**UVM采用面向对象的设计思想,将验证环境分为不同的类和层次,便于管理和重用。

**2.2 模块化**UVM的模块化设计使得验证环境可以根据不同的测试需求灵活组合和配置。

**2.3 自动化**UVM支持自动化测试,包括自动生成测试序列、自动检查和报告错误等。

---#### 三、System Verilog在UVM中的应用**3.1 非阻塞赋值**System Verilog的非阻塞赋值在UVM中用于描述硬件行为。

**3.2 面向对象编程**System Verilog的面向对象编程特性使得UVM可以定义基类和派生类,实现代码的复用。

**3.3 功能覆盖**利用System Verilog的功能覆盖(Functional Coverage)特性,UVM 可以全面检查设计功能的覆盖率。

---#### 四、UVM与System Verilog的结合优势**4.1 提高验证效率**UVM与System Verilog的结合使得验证人员可以快速搭建验证环境,提高验证效率。

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SystemVerilog断言及其应用神州龙芯集成电路设计公司陈先勇 徐伟俊 杨鑫 夏宇闻[摘要]:在介绍SystemVerilog断言的概念、使用断言的好处、断言的分类、断言的组成以及断言如何被插入到被测设计(DUT)的基础上,本文详细地介绍了如何使用不同的断言语句对信号之间的复杂时序关系进行严格的检查,并针对每个例子展示了在ModelSim 6.1b仿真环境中所显示的波形。

本文旨在帮助读者理解如何使用断言对设计中信号间复杂时序关系进行验证的方法,并由此介绍一些基本的SystemVerilog断言、操作符、代码段和断言验证方法学。

关键字:SystemVerilog,断言, DUT, SVA,Assertion1.前言当今,数字电路的规模和复杂度在不断增长,这使得对设计进行彻底的验证将成为一项巨大的挑战。

在整个芯片设计过程中,验证工作所需的时间将占去设计周期的70%~80%,验证工程师的人数将是设计工程师的两倍。

这就迫切需要提高验证工作的效率,以解决验证瓶颈问题。

传统上,对被测设计(DUT)的验证都是通过在DUT的输入端口加上具有特定时序激励,然后观察DUT的内部状态变化和最后的输出信号,以确定DUT工作是否正确。

这种方法对简单的小规模的设计很有用。

但当设计规模变大时,要想使用这种方法来验证DUT是不现实的。

因为对于规模大的设计,要想遍历设计将遇到的各种情况,验证其正确性,需要成千上万的特定时序激励。

并且如果设计稍有一点变动,这些时序激励就得重新编写。

设计的复杂性迫使验证工程师使用随机测试平台来生成更多的验证激励。

高级验证语言,如OVA,PSL等,便在创建复杂测试平台时得到了广泛的应用。

但这些验证语言和RTL级的编码语言不一致,使得验证很容易出现错误,造成调试工作的不方便。

SystemVerilog的出现可以解决这些问题。

SystemVerilog是在Verilog语言的基础上发展而来的,用SystemVerilog语言可以很容易地生成复杂的随机测试激励,并能方便地编写断言和测试代码覆盖率的代码。

断言在验证过程中的用途如下图所示:图1 验证过程中的断言由此可见,用SystemVerilog描述的断言可以应用于设计过程的各个阶段,它不仅能快而准确地定位设计中的错误,还能统计功能覆盖率。

用SystemVerilog描述的断言能显著提高验证准确性和验证效率,加快设计进程,提高我们对设计的信心。

2.SVA概述SystemVerilog语言是Verilog语言的增强,它增强了Verilog原有的编程能力,又引入了新的数据类型和验证方法。

SystemVerilog断言(以下简称SVA)就属于这些新的验证方法中的一种。

那么什么是断言呢?断言就是对设计属性(行为)的描述,它是用描述性语言来描述设计的属性。

在仿真过程中,如果一个被描述的属性不是我们期望的那样,那么断言就会失败;或者在仿真过程中,如果出现了一个不应该出现的属性,那么断言也会失败。

那么为什么要使用断言呢?原有的Verilog语言是一种过程性语言,设计它的目的是用于硬件描述,不是用于仿真验证,因此它不能很好地控制时序。

要描述复杂的时序关系,Verilog 语言需要编写冗长的代码,很容易出错,且不易维护。

SVA是一种描述性语言,可以完美地描述和控制时序相关的问题,而且语言本身简洁易读,容易维护。

SVA还提供了许多内嵌的函数用于测试特定的时序关系和自动收集功能覆盖率数据。

并且当断言失败时,仿真系统会根据失败断言的严重程度来决定是打印一条错误提示信息还是退出仿真过程,便于定位出错的位置。

比如要验证这样一个属性:“当信号a在某一个时钟周期为高电平时,那么在接下来的2~4个时钟周期内,信号b应该为高电平”。

用Verilog语言描述这样一个属性需要一大段代码,而用SVA描述就只需要几行代码。

下面的代码为SVA。

例1:property a2b_p;@(posedge sclk) $rose(a) |-> [2:4] $rose(b);endpropertya2b_a: assert property(a2b_p);a2b_c: cover property(a2b_p);property和endproperty为SVA的关键字,用于描述属性。

a2b_p为属性的名字。

$rose为SVA的内嵌函数,用于检查信号的上升沿。

assert property也为SVA的关键字,表示并发断言。

a2b_a为断言的名字,它把属性a2b_p作为参数。

a2b_c为覆盖语句,它用于记录断言的成功。

下图为本断言在ModelSim 6.1b环境中的仿真波形和断言出错信息。

图1 断言例1的波形和断言错误提示信息断言信号为高阻态表示断言没有被激活,断言信号为1表示断言被激活,正在检查时序属性。

倒三角表示断言在此刻失败,正三角表示断言在此刻成功。

从上图可以看出,断言a2b_a一共进行了3次时序检查,第1、3次失败,第2次成功。

第1次断言失败。

在sclk(2)处,信号a被拉高,但这时采到的a的值仍为0。

在sclk(3)处,信号a被拉低,但这时采到的a的值为1,而前一个时钟采到a的值为0,表示a的上升沿到来,即$rose(a)成立,整个断言被激活,然后进行后序时序检查。

在接下来的2~4个时钟周期,并没有采样到信号b的上升沿,则在sclk(7)处断言被标记为失败,断言退出激活状态。

第2次断言成功。

在sclk(9)处,采样到信号a的上升沿,断言被激活。

在随后的第3个时钟周期又采样到信号b的上升沿,断言成功,随即断言退出激活状态。

第3次断言失败,其断言检测过程和第1、2次类似,请读者自己分析。

由此我们可以看出SVA在时序检查时的巨大优势:只需几句代码就可以检查一类时序问题。

而且在检查时,仿真验证系统不仅会打印出错信息,还会在波形中进行标记。

这对于我们检查信号间的时序关系非常方便。

3.SVA分类及组成3.1 断言分类SVA分为并发断言和即时断言。

并发断言的计算基于时钟周期,在时钟边沿根据变量的采样值计算表达式。

它可以放在过程块(procedural block)、模块(module)、接口(interface)或一个程序块(program)的定义中。

并发断言可以在静态(形式化)验证工具和动态(仿真)验证工具中使用。

上面的例子就是并发断言。

即时断言基于事件的变化,表达式的计算就像Verilog中的组合逻辑赋值一样,是立即被求值的,而不是时序相关的。

它必须放在过程块的定义中,只能用于动态仿真。

一个即时断言的例子如下:例2:always_combimmi_a: assert (a && b);即时断言被当作过程块的一部分。

当信号a或者信号b发生变化时,always_comb块被执行。

区别即时断言和并发断言的关键词是“property”。

我们在进行时序检查时,通常使用并发断言,而很少使用即时断言。

3.2 断言的组成和建立过程任何复杂的时序模型,其功能总是由多个逻辑事件的组合来表示的。

这些事件可以是简单的同一时钟沿被求值的布尔表达式,也可以是经过几个时钟周期求值计算得到的事件。

SVA使用关键字sequence(序列)来表示这些事件。

许多序列可以被有序地组合起来形成设计的属性,SVA用关键字property来表示属性。

最后属性要在断言中被调用才能真正发挥作用。

同时我们还应该用覆盖语句来记录断言成功的次数。

由此可以看出断言的建立过程为“编写布尔表达式 —> 编写序列(sequence)-> 编写属性(property)—> 编写断言(assert property)和覆盖语句(cover property)”。

它们的语法格式为:序列 属性 断言和覆盖sequence name_s;<test expression>; endsequence property name_p;<test expression>; or<complex sequence expressions>;endpropertyname_a:assert property(property name);name_c:cover property(property name);表1 序列、属性、断言语法格式注意:上表中斜体字为名字。

为了方便识别,序列以_s结尾,属性以_p结尾,断言以_a结尾,覆盖语句以_c结尾。

4.断言的具体应用举例4.1 简单逻辑值检查假设要检查“信号a在每个时钟上升沿都为高电平,如果信号在任何一个时钟上升沿不为高电平,断言将失败”。

这可以通过下面的代码实现:例3:sequence s1_s;@(posedge sclk) a;endsequencea1_a: assert property(s1_s);c1_c: cover property(s1_s);其检查波形和断言出错信息为:在sclk(0)处,仿真刚开始,a还没有被赋值,为不定态x,所以在sclk(0)处,断言失败。

在sclk(1)处,采样当a为0,断言失败。

在其余时钟上升沿处,分析方法类似。

最后断言在第0、1、2、7、12、13、14个时钟上升沿失败,在其余时钟上升沿成功。

我们除了可以使用仿真环境默认的断言错误提示信息外,还可以在断言中添加自己的提示信息,如例4所示:例4:sequence s1_s;@(posedge sclk) a;endsequencea1_a: assert property(s1_s)$display (“assertion success”,$time)else$display(“assertion faild”,$time);其提示信息为:上面例子中的a可以为单个信号,也可以为同一时钟周期的布尔表达式,如a&&b,a||b,还可以为跨越多个时钟周期的布尔表达式,如a ##2 b。

下面的例子检查如果信号a在某个时钟周期为高电平,两个时钟周期后信号b也必须为高电平。

例5:sequence s2_s;@(posedge sclk) a ##2 b;endsequencea2_a: assert property(s2_s);c2_c: cover property(s2_s);其检查波形为:4.2 信号边沿检查SVA提供了3个内嵌函数,用于检查信号的边沿变化。

¾$rose(布尔表达式或信号名)当信号/表达式的最低位由0或x变为1时返回真值。

¾$fell(布尔表达式或信号名)当信号/表达式的最低位由1变为0或x时返回真值。

¾$stable(布尔表达式或信号名)当信号/表达式的最低位不发生变化时返回真值。

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