數(shù)字硬件建模SystemVerilog(九)-網(wǎng)絡(luò)和變量的未壓縮數(shù)組

SystemVerilog有兩種類型的數(shù)組：壓縮數(shù)組和非壓縮數(shù)組。壓縮數(shù)組是連續(xù)存儲(chǔ)的位的集合，通常稱為向量。非壓縮數(shù)組是網(wǎng)絡(luò)或變量的集合。

集合中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)或變量稱為數(shù)組元素。未壓縮數(shù)組的每個(gè)元素的類型、數(shù)據(jù)類型和向量大小都完全相同。每個(gè)未壓縮的數(shù)組元素可以獨(dú)立于其他元素存儲(chǔ)；這些元素不需要連續(xù)存儲(chǔ)。軟件工具，如仿真器和綜合編譯器，可以以工具認(rèn)為最佳的任何形式組織未壓縮數(shù)組的存儲(chǔ)。

未壓縮數(shù)組的基本聲明語(yǔ)法為：

數(shù)組的維度定義了數(shù)組可以存儲(chǔ)的元素總數(shù)。未壓縮的數(shù)組可以用任意數(shù)量的維度聲明，每個(gè)維度存儲(chǔ)指定數(shù)量的元素。聲明數(shù)組維度有兩種編碼樣式：顯式地址和數(shù)組大小。

顯式地址樣式指定方括號(hào)之間數(shù)組維度的起始地址和結(jié)束地址，格式為：

Start_address 和 end_address可以是任何整數(shù)值，數(shù)組可以以地址0、地址512或被建模硬件所需的任何地址開(kāi)始。起始地址和結(jié)束地址之間的范圍表示數(shù)組維度的大小（元素?cái)?shù)）。

數(shù)組大小樣式定義要存儲(chǔ)在方括號(hào)中的元素?cái)?shù)（類似于C語(yǔ)言數(shù)組聲明樣式）。

[size]

使用array_size樣式，起始地址始終為0，結(jié)束地址始終為size-1

以下是一些未壓縮的數(shù)組聲明示例：

前面的mem聲明是16位logic變量的一維數(shù)組。一維陣列有時(shí)被稱為內(nèi)存陣列，因?yàn)樗ǔＳ糜?a target="_blank">仿真硬件內(nèi)存設(shè)備（如RAM和ROM）的存儲(chǔ)。

訪問(wèn)數(shù)組元素

可以使用數(shù)組索引引用未壓縮數(shù)組的每個(gè)元素，索引緊跟在數(shù)組名稱之后，并且位于方括號(hào)中，多維數(shù)組需要多組方括號(hào)才能從數(shù)組中選擇單個(gè)元素：

數(shù)組索引也可以是網(wǎng)絡(luò)或變量的值，如下一個(gè)示例所示：

復(fù)制數(shù)組（陣列）

如果兩個(gè)數(shù)組（陣列）具有相同的布局，則可以使用賦值語(yǔ)句將一個(gè)未壓縮的數(shù)組（陣列）復(fù)制到另一個(gè)未壓縮的數(shù)組（陣列）。也就是說(shuō)，這兩個(gè)數(shù)組（陣列）必須存儲(chǔ)相同向量大小的相同數(shù)據(jù)類型，必須具有相同的維度數(shù)，并且每個(gè)維度的大小都相同-

數(shù)組（陣列）復(fù)制會(huì)將源數(shù)組（賦值的右側(cè)）的每個(gè)元素復(fù)制到目標(biāo)數(shù)組（陣列）（賦值的左側(cè)）中相應(yīng)的元素。兩個(gè)數(shù)組（陣列）的索引編號(hào)不需要相同。數(shù)組（陣列）的布局和類型必須完全匹配。

與復(fù)制數(shù)組（陣列）的方式類似，如果兩個(gè)切片的布局相同，則可以將數(shù)組（陣列）的一部分（稱為數(shù)組（陣列）切片）復(fù)制到另一個(gè)數(shù)組（陣列）的切片。切片是數(shù)組（陣列）一維內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)連續(xù)編號(hào)的元素。

在成為SystemVerilog之前，最初的Verilog語(yǔ)言將對(duì)數(shù)組（陣列）的訪問(wèn)限制為一次只能訪問(wèn)數(shù)組中的一個(gè)元素。不允許對(duì)數(shù)組（陣列）的多個(gè)元素進(jìn)行數(shù)組（陣列）復(fù)制和讀/寫(xiě)操作。

數(shù)組列表賦值

可以為未壓縮的數(shù)組或數(shù)組的一個(gè)片段分配一個(gè)值列表，這些值包含在每個(gè)數(shù)組維度的’{and}大括號(hào)之間。

列表語(yǔ)法類似于在C中為數(shù)組指定值列表，但在大括號(hào)前添加了撇號(hào)使用’-“作為開(kāi)頭分隔符”表明，所包含的值是表達(dá)式列表，而不是SystemVerilog連接運(yùn)算符（后面會(huì)詳細(xì)介紹）。

還可以使用嵌套列表為多維數(shù)組分配值列表。嵌套的列表集必須與數(shù)組的維度完全匹配。

此數(shù)組分配相當(dāng)于以下各項(xiàng)的單獨(dú)分配：

通過(guò)指定默認(rèn)值，可以為未壓縮數(shù)組的所有元素指定相同的值。默認(rèn)值是使用’{default:}指定的，如以下代碼段所示：

數(shù)組元素的位選擇和部分選擇

可以從數(shù)組元素向量中選擇一位或一組位。必須首先選擇數(shù)組的單個(gè)元素，然后進(jìn)行位選擇或部分選擇。

通過(guò)端口將數(shù)組傳遞給任務(wù)和函數(shù)。任何類型和任意數(shù)量的未壓縮數(shù)組都可以通過(guò)模塊端口傳遞，也可以傳遞到任務(wù)和函數(shù)參數(shù)。端口或任務(wù)/函數(shù)形式參數(shù)也必須聲明為數(shù)組，端口或參數(shù)數(shù)組必須與要傳遞的數(shù)組具有相同的布局（與數(shù)組復(fù)制的規(guī)則相同）。

最初的Verilog語(yǔ)言只允許簡(jiǎn)單的向量通過(guò)模塊端口，或傳遞到任務(wù)或函數(shù)參數(shù)。要傳遞上述示例中表數(shù)組的值，需要256個(gè)端口，數(shù)組的每個(gè)元素一個(gè)端口。

審核編輯 ：李倩