SystemVerilog与功能验证全解 共34页
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。
用SystemVerilog验证赛灵思 FPGA
但通常并不会提供特别具有挑战性的向 量对其进行有针对性的测试。这里需要 的是有用的测试激励。我们建议先从最 简单的测试开始，即先检查设计的基本 功能。具体来说，我们的最初测试实例 就是在每个方向仅发送一个封包。发送 单个封包可以验证逻辑和物理层之间的 通信是正确的，并且测试平台本身也能 够正常运行。
SystemVerilog接口对内核信号进 行抽象，从而可以在测试平台和待测器 件（DUT）之间提供简单的连接。唯 一与内核接口通信的类是将事务转换为 向量的驱动器和将向量转换回事务监视 器。图1中用黑色实线表示基于向量的 接口。所有其它单元之间的连接都用灰 色虚线，代表基于事务的通信。在处理 向量流时，驱动器和监视器利用内建在 事务中的函数实现域和数据流之间的转 换，并且还使用比较（comparison）等 成员函数。
coverpoint din1_s; coverpoint din2_s; combos: cross din1_s, din2_s; endgroup
// overflow not allowed // on dout wire [WIDTH:0] tmp = din1 + din2; property p_dout_over;
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赛灵思中国通讯 31 期
信号增加对应的输入端口。
最后一步是编写封装（wrapper） 模块，用来将验证模块绑定到现有 RTL模块。 SystemVerilog的关键字绑 定和固有的按名字连接（connect-byname）能力使得创建封装模块非常简 单。请注意，SystemVerilog并不支持 参数的隐含连接，因此在这一级必须 明确地将其作为端口调用。分层引用 （Hierarchical references）允许访问子 模块中的信号和参数。
system_verilog教程
基于断言的验证技术SystemVerilog Tutorials下面的手册会帮助你了解一些SystemVerilog中最重要的新特点。
手册还提供了一些代码样本和例子使你可以对语言有更好"感觉"。
这些辅导假设你们已经了解了一些Verilog语言。
如果没有,你可以先去看看Verilog设计者指南(V erilog Designer’s Guide)。
* Data types* RTL design* Interfaces* Clocking* Assertion-based verification* Classes* Testbench automation and constraints* The Direct Programming Interface (DPI)SystemVerilog 的数据类型这个手册将描述Systemverilog新引进的数据类型。
他们大多数都是可以综合的，并且可以使RTL级描述更易于理解和书写。
整型和实型SystemVerilog引进了几种新的数据类型。
C语言程序员会熟悉其中的大多数。
引进新的数据类型构思是这样的，如果C语言和SystemVerilog有相同的数据类型可以使C语言算法模型更容易的转化为SystemVerilog模型。
Verilog的变量类型有四态：既是0，1，X，Z。
SystemVerilog引进了新的两态数据类型，每一位只可以是0或是1。
当你不需要使用的X和Z值时，譬如在写Testbench和做为for语句的循环变量。
使用两态变量的RTL级模型，可以使模拟器更有效率。
并且使用得当的话将不会对综合结果产生影响。
二态整型类型描述例子Bit user-defined size bit [3:0] a_nibble;Byte 8 bits, unsigned byte a, b;Shortint 16 bits, signed shortint c, d;Int 32 bits, signed int i,j;Longint 64 bits, signed longint lword;注意到和C语言不一样，SystemVerilog指定了一些固定宽度的类型。
SystemVerilog语言简介3
SystemVerilog语言简介(三)15. 强制类型转换Verilog不能将一个值强制转换成不同的数据类型。
SystemVerilog通过使用'操作符提供了数据类型的强制转换功能。
这种强制转换可以转换成任意类型，包括用户定义的类型。
例如：int' (2.0 * 3.0) // 将结果转换为int类型mytype' (foo) // 将foo转换为mytype类型一个值还可以通过在强制转换操作符前指定一个10进制数来转换成不同的向量宽度，例如：17'(x - 2) // 将结果转换为17位宽度也可以将结果转换成有符号值，例如：signed' (x) // 将x转换为有符号值16. 操作符Verilog没有C语言的递增（++）和递减（--）操作符。
而SystemVerilog 加入了几个新的操作符：●++和--：递增和递减操作符；●+=、-=、*=、/=、%=、&=、^=、|=、<<=、>>=、<<<=和>>>=赋值操作符；17. 唯一性和优先级决定语句在Verilog中，如果没有遵循严格的编码风格，它的if-else和case语句会在RTL仿真和RTL综合间具有不一致的结果。
如果没有正确使用full_case和parallel_case综合指令还会引起一些其它的错误。
SystemVerilog能够显式地指明什么时候一条决定语句的分支是唯一的，或者什么时候需要计算优先级。
我们可以在if或case关键字之前使用unique或requires关键字。
这些关键字可以向仿真器、综合编译器、以及其它工具指示我们期望的硬件类型。
工具使用这些信息来检查if或case语句是否正确建模了期望的逻辑。
例如，如果使用unique限定了一个决定语句，那么在不希望的case 值出现的时候仿真器就能够发布一个警告信息。
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。
systemverilog标准手册
SystemVerilog标准手册一、概述SystemVerilog是一种硬件描述和验证语言，它结合了Verilog HDL和VHDL的特性，并增添了许多新的功能和特性。
SystemVerilog的标准手册是SystemVerilog语言的权威参考资料，它详细说明了SystemVerilog的语法、语义和用法规范。
二、内容1. 语言基础SystemVerilog标准手册包含了SystemVerilog语言的基础知识，如数据类型、变量定义、控制结构、函数和任务等。
在这一部分，读者可以了解到SystemVerilog的基本语法和语言特性，为后续的学习和应用打下坚实的基础。
2. 对象和类SystemVerilog引入了面向对象的编程思想，允许用户定义自定义类型、类和对象。
SystemVerilog标准手册详细介绍了对象和类的定义、成员函数、继承和多态等相关内容，为用户提供了丰富的编程工具和技巧。
3. 验证方法SystemVerilog不仅可以用于硬件描述，还可以用于硬件验证。
SystemVerilog标准手册介绍了SystemVerilog的验证方法和工具，包括assertion、coverage、constrained randomization等内容，帮助用户编写高效且可靠的验证代码。
4. 高级特性除了基本的语言特性外，SystemVerilog还提供了许多高级的功能和特性，如接口、多线程、并发控制等。
SystemVerilog标准手册深入介绍了这些高级特性的用法和原理，帮助用户更好地理解和应用SystemVerilog语言。
5. 应用实例除了语法和特性的介绍外，SystemVerilog标准手册还提供了大量的实际应用示例，包括硬件描述、验证代码和仿真模型等。
这些应用实例可以帮助用户更直观地了解SystemVerilog语言的实际应用场景，加深对SystemVerilog的理解和掌握。
三、重要性SystemVerilog标准手册是学习和使用SystemVerilog语言的重要参考资料。
systemverilog中写功能覆盖率,iff用法-概述说明以及解释
systemverilog中写功能覆盖率,iff用法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在当前的设计和验证工作中，功能覆盖率成为了一个非常重要的指标。
它可以帮助我们评估测试用例对设计功能的覆盖程度，从而提高测试的有效性和效率。
SystemVerilog是一种被广泛应用于硬件设计和验证的语言，而在SystemVerilog中写功能覆盖率的方法是我们必须掌握的技能之一。
另一方面，iff是SystemVerilog中的一种条件语句，它可以简化复杂的逻辑表达式，并使代码更加清晰和易读。
正确地使用iff语句不仅可以提高代码的可维护性，还可以减少潜在的错误。
本文将重点介绍在SystemVerilog中写功能覆盖率和正确使用iff语句的方法，并探讨它们对设计和验证工作的重要性。
通过深入理解这两个主题，我们可以更好地应用它们到实际的项目中，提高开发效率和产品质量。
1.2 文章结构:本文将分为三个主要部分来探讨SystemVerilog中的功能覆盖率和iff用法。
在第一个主要部分中，我们将介绍SystemVerilog中功能覆盖率的概念，包括什么是功能覆盖率、为什么功能覆盖率重要以及如何编写功能覆盖率。
在第二个主要部分中，我们将探讨SystemVerilog中iff的用法，包括什么是iff、为什么要使用iff以及如何正确地使用iff。
最后，在第三个主要部分中，我们将总结功能覆盖率和iff用法的重要性，并展望未来在这两个方面的发展。
通过这样的结构，读者将能够全面了解SystemVerilog中功能覆盖率和iff用法的重要性和应用方法，以及对未来发展方向有一个清晰的认识。
1.3 目的本文旨在介绍SystemVerilog中的功能覆盖率和iff用法，帮助读者了解功能覆盖率的重要性和写作方法，以及正确使用iff语句的技巧。
通过本文的阐述，读者可以更好地掌握这两个在SystemVerilog中常用的概念，提高设计的质量和效率。
【doc】SystemVerilog简介
SystemV erilog简介设计SystemV erilog简介★北京航空航天大学夏宇闻【l】国集成电路ChinaIntegratedCircuit摘要:美国电气和电子工程师协会(IEEE)最近(2005年11月9日)批准了SystemV erilog硬件描述语言的新标准.新标准是为了适应目益复杂的系统芯片(SoC)设计在原V erilog 一2001的基础上扩展的.按新标准开发的EDA工具必将大幅度地提高SoC的设计和验证效率.本文对新标准的扩展做了简要的介绍,希望引起国内IC设计界对这种功能强大语言的重视.月lJ吾SystemV erilog是IEEE最近推出的硬件描述和验证语言,它是在原V erilog(IEEE1364—1995和一2001)基础上扩展的新语言.这种新语言将设计和验证所需的语言组合成同一种语言.而且Sys—temV erilog还是V erilog一2001的超集.因此,目前的V erilog用户使用SystemV erilog不存在任何问题.SystemV erilog一问世就拥有大量承诺支持它的供应商,这一切都预示着SystemV erilog会有良好的市场前景.SystemV erilog与V erilog有许多重要的区别.第一,SystemV erilog提供了完整的仿真模型,它将每个时隙细分成11个有序的段,并规定了每个段内必须发生的事件.这样就可以避免当仿真包含反应性测试平台,覆盖率分析工具和相互作用的第三方c模型在内的各种模型时,有可能发生的某些不确定性.第二,SystemV erilog具有类似c++语言的一些高级数据类型和功能,如:结构体,联合体,打包和非打包的数组,动态存储器分配和动态进程等,更适合测试平台的开发和系统级建模.第三,仿真和静态验证工具可以使用相同的声明集合.第四,Sys—temV erilog的新扩充还包括了接口块,断言函数等. 这些扩展使得SystemV erilog可以在更高的抽象层次上,更方便地为复杂IP之间的连接,测试验证和查错建立模型,显着地提高了代码的可读性,可维护性,设计和验证效率,极大地提高了编写测试平台的能力.SystemV erilog由OVI(OpenV erilogInternation—a1)和VI(VHDLInternatioan1)两个国际标准化组织合作成立的Accellera集团推出,主要用于数字系统芯片的设计和验证流程.由于SystemV eHlog具有与高级编程语言(如C语言)直接连接调试的强大功能,为系统级软硬件协同设计验证提供了极大的方便,因此对包括软硬件在内的现代复杂SoC设计有非常深远的意义.读者若想全面深入地理解和掌握语法的要点,不但需要认真阅读SystemV erilogLRM(语法手册), 还需要上机练习才行.为了帮助读者用最少的时间初步了解SystemV erilog标准所做的扩展,作者将从下面30个方面,对最近批准的SystemV erilog标准作简要的介绍.1)数组在V erilog中可以声明数组类型,reg和线网类型还可以具有矢量位宽.在对象名前面声明的位宽表示变量的位宽,在对象名后面声明的维数表示数编者注:IEEE刚刚于2005年11月9日批准SystemV erilog硬件描述语言的新标准之际,夏宇闻老师为我刊编写了本文.具体介绍了这一标准语言,相信一定能受到广大设计人员,尤其是SOC设计人员的欢迎.r笛R1蝴,_曩岛程曩曩■～,.…..一……由国集成电路ChinaIntegratedCircuit组的个数.举例如下:reg[7:O】rl[1:256】;//声明rl为256个8位的变量在Systemverilog中设计者可使用不同的术语表示数组:使用"打包数组(packedarray)"这一术语表示在对象名前面声明的数组的维数;使用"非打包数组(unpackedarray)"这一术语表示在对象名后面声明的数组的维数.打包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.无论是打包数组还是非打包数组都可以声明成多维的.举例如下:bit[7:0】a;//打包数组a为bit类型(双值)只有一个包(包由字节,即8位,组成)bitb[7:O】;//非打包数组b为bit类型(双值)(一位),共有8位从b[O】到b[7】bjt[0:11][7:0卜;//打包数组c(每包12个字节),只有一个包bit[3:0】【7:0】d[1:1O】;//d的每个包由4个字节(8位)组成,d共有l0个非打包的包上例中非打包数组大小的定义([1:10】)放在打包数组(d)定义之后,这就允许将整个打包数组(4个字节)作为单一的元素进行引用.在上面的例子中,d[1】引用非打包数组的第一个元素,该元素由4 个字节组成.2)枚举类型V erilog~法中没有枚举类型.标识符必须显式地声明为线网,变量或参数,并赋值.SystemV erilog 允许使用类似于C的语法定义枚举类型.枚举类型具有一组被命名的初始值.缺省情况下,初始值从0 开始递增,但是设计者也可以显式地指定初始值. 枚举类型的例子如下:enum{red,yellow,green}RGB;//red=2'b0,yellow=2'b01.green=2'blO;enum{W AIT=2'b01,LOAD,DONE}states;//LOAD=2'bl0.DONE=2'bl1:设计者还可以使用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hHn.Ij,^^?^IIr,tmr-r,^m设计用.例如:typedefenum{FALSE=I'b0,TRUE}boolean; booleanready;booleantest——complete;3)结构体和联合体V erilog语法中没有结构体或联合体,而结构体或联合体在把几个声明组合在一起的时候非常有用. SystemV erilog增加了结构体和联合体,其语法类似于C.struct{reg[15:0】opcode;reg[23:0】addr;}IR;//声明IR是一个结构体,由两部分组成:16位的操作码opcode和24位的地址addrunion{intI:shortrealf=}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=O.O;//将N变量中的f域设置成浮点数的值O.O设计者可以使用typedef为结构体或联合体的定义指定名字,举例如下.typedefstruct{reg[7:0】opcode;reg[23:0】addr;}instruction;//命名的结构体,instruction是一个由两部分//(16位的操作码opcode和24位的地址addr)组成的指令instructionIR://结构体实例,定义IR具有指令(instruction)同样的结构结构体可以使用值的级联来完整地赋值,例如:instruction={5,200];//表示操作码为5,地址为200 结构体可以作为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.4)接口(Interface)V erilog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,设计者必须对所做的硬件设计有详细的认识.但在设计的初期,设计者很难把握设计的细节.而一旦模块的端口定义完成后,端口的配置就很难改变.另外, 设计中的许多模块往往具有相同的端口名,在V er—ilog语言中,设计者必须对每个模块进行相同的定义和连接,这增加许多无谓的工作量.SystemV erilog提供了一个全新的,高层抽象的连接定义块,这个连接块被称为接口(Interface).接口块在关键字interface和endinterface之间定义,它独立于模块.接口在模块中就像独立端口一样使用. 在最简单的形式下,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.借助于接口块的定义,编写代码时若遇到许多个实例互相连接的情况,可以不必逐一建立各模块对应端口间的连接,大大加快了设计工作.随着设计的深入,设计细节逐渐变得清晰,许多模块的接口需要添加和修改.而对接口块所做的修改,可在使用该接口块的每个模块中反映出来,而无需逐个修改每个模块的接口,大大节省了相关模块接口修改的工作量.下面是接口的使用实例: interfacechip—bus;//定义接口chip—bus wireread_request,read_grant;wire【7:0】address,data;endinterfacemoduleRAM(chip—busio,//RAM模块的端口中包含已定义的接口chip—bus,具体接口名为io inputclk);//可以使用io.read—request引用接口中的一个信号endmodU1emoduleCPU(chip——busio,inputclk);//CPU模块的端口中也使用了已定义的接口chip—bus,具体名为iomoduletop;regclk=0:chip—busa;//接口的实例引用,说明a是与chip—bus同样的接口RAMmem(.io(a),clk);//将接口a连接到mem实例模块的io接口CPUcpu(.io(a),clk);//将接口a连接到cpu实例模块的io接口endmodule实际上,SystemV erilog的接口不仅仅可以表示信号的绑定和互连.由于SystemV erilog的接口中可以包含参数,常量,变量,结构,函数,任务,initial块, always块以及连续赋值语句,所以SystemVerilog的接口还可以包含内建的协议检查,以及使用该接口的每个模块共用的功能.5)随机激励信号的产生在设计中,总是有一些边角情况是比较不容易发生,或是不容易想到的,因此借助随机产生的测试激励,可以帮助验证边角情况.V erilog已经具有$random来产生随机数,但设计者并无有效办法控制该随机数的范围与顺序.在SystemV erilog3.1里, 增加了rand与randc两个对象类,用于设定随机数产生的条件.下例中设计者声明一个名为Bus的类, 并规定地址总线的最低的两位必须为0.而在使用时,利用rand类里的randomize子类,产生50个随机数据与地址,大大简化了V erilog原来产生随机数的手段.classBus;randbit[15:0】addr;randbit[31:0】data;constraintword_align{addr[1:0】=='2b0;} endclassrepeat(50)beginif(bus.randomize0==1)$displayfIIaddr=%16hdata=%hha",bus.addr,bus.data);else$display("Randomizationfailed.\n");end6)时间单位和精度在V erilog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:forever#5clock=～clock;单从这一语句中,设计者无法判断5代表的是5ns?5ps?还是5us.V erilog的时间单位和精度是作为每个模块的属性,在模块代码前用编译器指令,timescale来设置.使用这种方法存在固有的缺陷, 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标准.那么,若有些模块代码没有用,timescale设置时间单位和精度,当这种源代码前缺少时间单位定义的模块与有,timescale设置的模块一起仿真时,就有可能出现完全想象不到的结果.●,●●^.Ih…^…i……一SystemV erilog为了能更方便地控制时间单位,做了两个重要的改进.1)时间值可以显式地指定为某一个单位.时间单位可以在S,ms,ns,ps或fs之间选择,时间单位作为时间值的后缀出现.例如: forever#5nsclock=～clock;2)SystemV erilog允许使用新的关键字(timeu—nits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,同时也可以在全局空间中指定.时间单位和精度必须是10的幂,范围可以从S到fs.例如:timeunits1ns;timeprecision10ps;7)抽象数据类型V erilog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J二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.SystemV erilog包括了C语言的char和int数据类型,它允许在V erilog模型和验证程序中直接使用c和c++代码.V erilogPLI不再需要整合总线功能模型,算法模型和C函数.SystemVerilog还为V er—ilog加入了几个新的数据类型,以便能够在更抽象的层次上为硬件电路建模.char: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: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:两态的有符号变量,被精确地定义成l6位;longint: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:两态的有符号变量,被精确地定义成8位;bit:两态的可以具有任意位宽的无符号数据类型,可以用来替代V erilog的reg数据类型; logic:四态的可以具有任意位宽的无符号数据类型,可以用来替代V erilog的线网或reg数据类型,但具有某些限制;shortreal:两态的单精度浮点变量,与C语言的float类型相同;void:表示没有返回值,可以定义成函数的返回值,与C语言中的含义相同.SystemV erilog的bit和其他数据类型允许用户使用两态逻辑为设计建模,两态逻辑模型的仿真速度快,效率高.由于V erilog语言没有两态数据类型, 因此许多仿真器将这种功能作为仿真器的选项.有些仿真器不支持两态逻辑数据,所以有时在必须用三态或四态逻辑建模的设计中强制使用两态逻辑, 仿真器还会出现问题.而SystemV erilog的bit数据类型能够极大提高仿真器的性能,同时在需要的时候仍然可以使用三态或四态逻辑.用改变数据类型的方法来代替仿真器的逻辑状态选项,使得设计模型能适应多种仿真器.SystemV erilog的logic数据类型比V erilog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为硬件建模变得更加容易.logic类型能够以下面的任何一种方法赋值:任意次的过程赋值语句赋值,能够替代V erilog的reg类型;单一的连续赋值语句赋值,能够有限地替代V erilog的wire类型;连接到单一原语的输出,能够有限制地替代V erilog的wire类型;由于logic数据类型能够被用来替代V erilog的reg或wire(具有限制),这就使得设计者能在更高的抽象层次上建模,并且随着设计的深人,能不断地添加设计细节而不必改变数据类型的声明.logic数据类型不能表示信号的强度,也不具有线逻辑的解析功能,因此logic数据类型比V erilog的wire类型能更有效地仿真和综合.8)有符号和无符号限定符缺省情况下,V erilog的net和reg数据类型是无符号类型,integer类型是有符号类型变量.V er—ilog一2001标准允许使用signed关键字将无符号类型显式地声明成有符号类型.SystemV erilog添加了类似的能力,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V erilog中是保留字,但并没有被V erilog标准使用.9)用户定义的类型V erilog不允许用户定义新的数据类型.Sys—temV erilog通过使用typedef提供了定义新的数据类型方法,这与C语言类似.用户定义的类型可以与其它数据类型一样地在声明中使用.例如: typedefunsignedintuint;uinta.h: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: typedefint48;//空的typedef,即虽然定义了int48,但究竟int48定义成什么?//还需要在其他地方进行完整的定义int48c;//虽然int48具体如何定义并未确定,但可以把c定义为是int48类型的.10)在命名块中声明变量V erilog允许变量在命名的begin—end或fork—join语句组中声明.对于命名的语句组来说,在块内定义的变量是本地的,但它们可以用层次化命名方法引用它们.在SystemV erilog中,变量既可以在命名的块中也可以在未命名的块中声明,对在未命名的块中声明的变量,不能使用层次名来访问,所有的变量类型,包括用户定义的类型,枚举类型,结…IIII【l】国集成电路斗』■ChinaIntegratedCircuit构体和联合体都可以在begin—end或fork-join命名的语句组中声明.11)常量在V erilog中有三种特殊类型的常量:parame—ter,specparam和localparam.而在SystemV erilog中, 允许使用const关键字声明常量.例如: constcharcolon=":":12)可重定义的数据类型SystemV erilog扩展了V erilog的参数(parame—ter)功能,使其可以包含数据类型.若模块定义了参数,用于表示数据类型,则在引用该模块的实例时,可通过参数传递重新定义每个实例中的数据类型. 例如:modulefoo;#(parametertypeVAR—TYPE=shortint;). (inputlogic[7:0】i,outputlogic[7:0】o);V AR_TYPEJ=0;//如果不重新定义,j的数据类型为shortintmodulebar;logic[3:0】i,o;foo#(.VAR_TYPE(int))ul(i,o);//重新将V AR—TYPE定义成int类型endmodule13)模块端口连接在V erilog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SystemVerilog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)用字母赋值ht}n.IhAAAAA!,,im,1,,n在V erilog中,用字母赋值时候有一些约定.而SystemV erilog则为用字母赋值作了下面的改进:变量的所有位可以方便地用字母(,0,,1,,z或,X)赋值.填充一个任意位宽的矢量,而无需显式地指定矢量的位宽,例如:bit【63:0]data;data=,1;//将data的所有位(共64位)都设置成1 15)字符串(string)SystemV erilog添加了可变长度的字符串数据类型,使用者不需声明字符串数据的长度,编译工具会自动判断.而SystemV erilog也提供了常用字符串处理函数,例如putcO,getc0,atoi0,itoa0等,而口些字符串处理函数功能以前必须通过PLI函数才能实现.16)强制类型转换V erilog不能将一个值强制转换成不同的数据类型.SystemV erilog通过使用<数据类型>'操作符提供了数据类型的强制转换功能.这种强制转换可以转换成任意类型,包括用户定义的类型.例如:int'(2.03.0)//将计算结果转换为int类型m~ype'(foo)//将转换为m~ype类型在强制转换操作符前指定一个10进制数可以用来确定转换后的矢量位宽,例如:17'(x一2)∥将结果转换为17位宽也可以将结果转换成有符号值,例如:signed'(x)//将x转换为有符号值17)操作符V erilog没有C语言的递增(++)和递减(一)操作符.而SystemV erilog加人了几个新的操作符:++和～:递增和递减操作符;+=,一=,术=,/=,%=,&=,=,I=,<<=,>>=,<<<= 和>>>=赋值操作符;18)具有唯一性和优先级的条件语句在V erilog中,如果没有遵循严格的编码风格,它的if-else和case语句会在RTL仿真和RTL综合间具有不一致的结果.如果没有正确使用full_case和parallel—case综合指令还会引起一些其它的错误.SystemV erilog~够显式地指明什么时候条件语句的分支是唯一的,或者什么时候需要计算优先级. 设计者可以在if或case关键字之前使用unique或requires关键字.这些关键字可以向仿真器,综合编译器,以及其它工具指示设计者期望的硬件类型.工具使用这些信息来检查if或case语句是否正确地为期望的逻辑建立了模型.例如,如果使用unique 限定了条件语句,那么在不希望的case值出现的时候仿真器就会发布警告信息.bit[2:0】a;uniqueif((a--O)lI(a==1))Y=inl;elseif(a==2)Y=in2;elseif(a==4)Y=in3;//值3,5,6,7会引起一个警告priorityif(a[2:1】==0)Y=inl;//a是0或1elseif(a[2】==0)Y=in2;//a是2或3elseY=in3;//如果a为其他的值uniquecase(a)0,1:Y=inl;2:Y=in2;4:Y=in3;endcase//值3,5,6,7会引起一个警告prioritycasez(a)2'bOO?:Y=inl;//a是0或12'b077:Y=in2;//a是2或3default:Y=in3;//如果a为其他的值endcase来跳转到新的语句,包括:retum,break,continue和goto.在V erilog中除了通过使用disable语句跳转到语句组的尾部外,没有提供任何其它跳转语句.使用disable语句执行中止和继续功能要求加入块的名字,并且会产生不直观的代码.SystemV erilog加入了C语言的break和continue关键字,这两个关键字不要求使用块名字.另外,SystemV erilog还加入了一个retum关键字,它可以用来在任何执行点上退出一个任务或函数.break:退出一个循环,与C语言相同;continue:跳转到一个循环的尾部,与C语言相同;retum表达式:退出一个函数;retum:退出一个任务或void类型的函数. SystemV erilog没有包含C语言中的goto语句.20l块名字和语句标签在V erilog中,设计者可以通过在begin或fork关键字之后指定名字来为begin—end或fork-jion语句组命名.这个指定的名字代表整个语句块.Sys—temV erilog还允许在end或iion关键字之后指定一个匹配的块名字.这种机制很容易将end或jion与对应的begin或fork联系起来,尤其是在一个长的块或嵌套的块中.块结尾处的名字是可选的,但如果使用的话,它必须与块起始处的名字相同.例如:begin:foo//在begin之后的块名字fork:bar//具有名字的嵌套的块jion:bar//必须具有相同的名字end:foo//必须具有相同的名字SystemV erilog还允许像c语言一样为单个语句19)跳转语句设置标签.语句标签放置在语句的前面,用来标识在语句的执行过程中,c语言提供了几种方式这条语句.例如:initialbegintestl:read—enable=0;test2:for(i=0;i<=255;i++)end21)对事件控制的增强V erilog使用@标记来控制基于特定事件的执行流,SystemV erilog增强了@事件控制.●有条件的事件控制@标记的一个基本应用就是推断具有使能输入的锁存器.下面的例子演示了锁存器建模的基本风格.always@(dataoren)if(en)Y=data;这种编码风格对仿真来说是效率很低,因为即使在使能无效的时候,数据输入的每次改变都会触发事件控制,都要消耗仿真时间.SystemV erilog在事件控制中加入了一个赶条件.只有iff条件为真的条件下,事件控制才会被触发.通过将使能判断移入到事件控制里面,使得只有在锁存器输出能够改变的时候事件控制才会被触发.例如:always@(aoreniffen----1)Y a:●事件控制中的表达式V erilog允许在@事件控制列表中使用表达式,例如:always@((ab))always@(memory[address])在第一个例子中,是当操作数发生改变的时候还是只有当运算结果发生改变的时候才会触发事件控制?在第二个例子中,是当memory的地址发生变化的时候还是只有当memory的值发生变化的时候才会触发事件控制?当@事件控制中包含表达式的时候,IEEEVerilog标准允许仿真器进行不同的优化.这就可能导致在不同的仿真器间有不同的仿真结果,可能还会导致仿真与综合之间的结果不一致. ht●n.,^-^-^-Jr,lr,ma^,'^mSystemV erilog加入了一个changed关键字,在事件控制列表中它被用作一个修饰符.@(changed(表达式))能够显式地定义只有当表达式的结果发生改变的时候才会触发事件控制.例如:always@(changed(ab))always@(changedmemory[address])●事件控制中的赋值V erilog不允许在事件控制中使用赋值.Sys—temV erilog允许在事件控制中使用赋值表达式.事件控制仅仅对赋值表达式右侧的变化敏感.例如: always@(v=a$b)22)新的a1ways过程块V erilog使用always过程块来表示时序逻辑,组合逻辑和锁存逻辑的RTL模型.综合工具和其它软件工具必须根据过程起始处的事件控制列表以及过程内的语句来推断always过程的意图.这种推断会导致仿真结果和综合结果之间的不一致.Sys—temV erilog增加了三个新的过程来显式地指示逻辑意图.always—if:表示时序逻辑的过程块; always—comb:表示组合逻辑的过程块; always—latch:表示锁存逻辑的过程块.例如:always—comb@(aorborse1)beginif(se1)Y=a;elseY=b:end软件工具能够检查事件控制敏感列表和过程的内容来保证逻辑的功能匹配过程的类型.例如,工具能够检查一个always—comb过程能够敏感过程内读取的所有外部值,对逻辑的每一个分支的相同变量进行赋值,并且检查分支是否覆盖了所有可能的条件.如果任何一个条件没有满足,软件工具均会报告该过程没有正确建模组合逻辑.__________________————IL—一设计23)动态过程V erilog~过使用fork-jion提供了一种静态的并发过程.每个分支都是一个分离的,并发的过程.过程块中,fork-jion后的任何语句必须在组内的每一个过程完成后才会执行.例如:initialbeginf0rksend～packet—task(1,255,0);send—packet—task(7,128,5);watch—result—task(1,255,0);watch—result—task(7,128,5);iion//所有的任务必须完成后才会到达这里endSystemV erilog通过process关键字加入了一个新的,动态的过程.它为过程产生分支,然后继续执行而无需等待其他过程完成.过程不会阻塞过程或任务内的语句执行.这种方式能够为多线程过程建模. 例如:initialbeginprocesssend—packet—task(1,255,0);processsend—packet—task(7,128,5);processwatch—result—task(1,255,0);processwatch—result—task(7,l28,5);end//所有的过程并行运行24)并行处理硬件设计常遇到需要并行处理的情况,此时在资源分配和同步操作上需要认真安排时序.由于并行处理一般由硬件实现,硬件可以由设计者自行安排,不存在实现的问题.但编写测试模块,则是希望代码简明扼要,可读性好,仿真效率高.在同步仿真模块的编写时,原V erilog的folk-join语句可以让指定的一组动作同时启动,但必须等所有的动作都完成后,才能结束.SystemV erilog添加了join—none与ioin—any声明,可以让一组同时启动的动作,各自停止而不受其他动作的影响(ioin—none),或者当其中一个动作完成后整组动作都停止(join—any).而巾国集成电路ChinaIntegratedCircuit在资源共享使用方面,最常见的是多个硬件模块同时对共享资源作读写操作.若安排的读写顺序有错误,将出现严重问题SystemV erilog添加了semaphore,mailbox等类来协助资源的共享使用.25)任务和函数的增强SystemV erilog为V erilog的任务和函数作了几个增强.●静态和自动的存储缺省情况下,在V erilog任务或函数内的所有存储都是静态的.V erilog一2001允许将任务和函数声明成自动的.在SystemV erilog中:1)静态任务和函数内的特定数据可以显式地声明成自动的.声明成自动的数据在块中具有完整的生命周期,并且在任务和函数调用的入口处初始化;2)自动的任务或函数中的特定数据可以显式地声明成静态的.自动任务或函数中声明成静态的数据在块的本地范围内具有静态的生命周期.●从任何点返回V erilog在任务或函数中执行到endtask或end—function关键字的时候返回.函数的返回值是给函数名赋的最后一个值.SystemV erilog加入了一个return 关键字,使用这个关键字,一个任务或函数可以在任何点上返回.●多语句V erilog要求任务或函数只具有一个语句或语句块.多条语句必须组合到单一的begin—end或fork-jion块中.SystemV erilog去除了这种限制.因此,多条语句可以在一个任务或函数中列出而无需使用的begin—end或fork-jion.每有分组的语句就像在begin—end中一样顺序执行.设计者还可以产生没有语句的任务或函数定义.●void函数V erilog要求函数具有一个返回值,函数的调用接收这个返回值.SystemV erilog加入了void数据类型,这个数据类型可以作为函数的返回值类型. void函数可以像V erilog任务一样进行调用,而无需。
SystemVerilog与功能验证全解
功能验证技术和方法学概要
覆盖率统计和分析 1）哪些场景在验证计划列出的，在一个仿真 生成运行。 2）哪些没有在验证计划中列出的特定场景被 生成了。 3）每次仿真运行对整个验证过程的贡献。 4）为了生成遗漏的场景，约束修改是必须的。
功能验证技术和方法学概要
功能验证流程 验证过程可以被分解成三个主要阶段： 1）制定验证策略和验证计划； 2）创建验证平台，运行和调试； 3）覆盖率分析和回归测试。
功能验证技术和方法学概要
制定验证策略和验证计划
功能验证技术和方法学概要
创建验证平台，运行和调试；
功能验证技术和方法学概要
功能验证技术和方法学概要
激励的驱动 激励由验证平台生成并且通过对应的接口发送 到被测设计中。验证平台通常称之为BFM （Bus function model）或者driver模块
功能验证技术和方法学概要
结果检查 1）通过视图（波形）检查。 2）通过自动化的后处理比较。运用脚本工具 进行比对。 3）做一个实时的监控器（monitor）比较。 实际项目中我们通常三者结合着去检查比对结果。
功能验证技术和方法学概要
IC设计不同阶段验证形式 1）寄存器传输级（ＲＴＬ）的功能验证。 2）门级的仿真，为了验证综合后网表和期望 的功能是否一致。 3) 形式验证（等价性检查） 来确保门级网表 和ＲＴＬ代码的一致性。 4）时序验证，为了验证设计能否在特定的频 率上运行，通常采用静态验证工具
功能验证技术和方法学概要
功能验证技术和方法学概要
约束随机激励生成 随机验证环境是不可以完全随机的，生成的数 据和参数必须保持在一个合法的数值集合中。
功能验证技术和方法学概要
system_verilog教程
基于断言的验证技术SystemVerilog Tutorials下面的手册会帮助你了解一些SystemVerilog中最重要的新特点。
手册还提供了一些代码样本和例子使你可以对语言有更好"感觉"。
这些辅导假设你们已经了解了一些Verilog语言。
如果没有,你可以先去看看Verilog设计者指南(Verilog Designer’s Guide)。
* Data types* RTL design* Interfaces* Clocking* Assertion-based verification* Classes* Testbench automation and constraints* The Direct Programming Interface (DPI)SystemVerilog 的数据类型这个手册将描述Systemverilog新引进的数据类型。
他们大多数都是可以综合的，并且可以使RTL级描述更易于理解和书写。
整型和实型SystemVerilog引进了几种新的数据类型。
C语言程序员会熟悉其中的大多数。
引进新的数据类型构思是这样的，如果C语言和SystemVerilog有相同的数据类型可以使C语言算法模型更容易的转化为SystemVerilog模型。
Verilog的变量类型有四态：既是0，1，X，Z。
SystemVerilog引进了新的两态数据类型，每一位只可以是0或是1。
当你不需要使用的X和Z值时，譬如在写Testbench和做为for语句的循环变量。
使用两态变量的RTL级模型，可以使模拟器更有效率。
并且使用得当的话将不会对综合结果产生影响。
二态整型类型描述例子Bit user-defined size bit [3:0] a_nibble;Byte 8 bits, unsigned byte a, b;Shortint 16 bits, signed shortint c, d;Int 32 bits, signed int i,j;Longint 64 bits, signed longint lword;注意到和C语言不一样，SystemVerilog指定了一些固定宽度的类型。
SystemVerilog硬件设计及建模—第34章
MicroElectronics Center
HMEC
3.3.4 显式及隐式变量和线网类型
声明语句中，数据类型前没有显式指定对象类型时，则 推断为隐式变量
logic [7 : 0] busA; bit [31 : 0] busB; var logic [7 : 0] ; var bit [31 : 0] b; typedef enum bit {FALSE, TRUE} bool_t; var bool_t c; var [7 : 0] d; //四态8位变量 wire [31 : 0] busB; //隐含为四态逻辑数据类型 wire logic [31 : 0] busC; 1. 两态线网问题 2. wire reg [31 : 0] busD;
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3.1 增强的文本赋值
SystemVerilog在向量赋值的增强： 1. 可以只指定要赋的值，不用指定进制 2. 赋值可以是逻辑1，该语法指定所有位所赋的值 parameter SIZE = 64; reg [SIZE – 1 : 0] data; data = ‘0; //将数据各位置0 data = ‘1; data = ‘z; //将数据各位置z data = ‘x; //将数据各位置x MicroElectronics Center
HMEC
3.2 `define增强
SystemVerilog允许在包含变量替换的宏文本字符串中 使用隔离引号,SV中如何通过宏定义实现下面与Verilog 相同功能的语句？ $display(“variable \”data\” = %h”, data); `define print(v) $display(`“variable `\`”v`\`” = %h`”, v) `print(data); $display(“variable \”data\” = %h”, data); MicroElectronics Center
system verilog的repeat用法-概述说明以及解释
system verilog的repeat用法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:SystemVerilog是一种硬件描述语言，广泛应用于数字电路设计和验证领域。
在SystemVerilog中，Repeat语句是一种重复执行特定代码块的控制流结构。
通过Repeat语句，设计人员可以简化代码编写过程，提高代码的可读性和复用性。
本文将重点介绍SystemVerilog中Repeat语句的基本语法和应用场景，以帮助读者更好地理解和运用这一重要特性。
通过学习Repeat语句的优势和应用技巧，读者可以更高效地完成数字电路设计和验证工作，同时也为进一步深入学习SystemVerilog打下良好基础。
随着数字电路设计和验证领域的不断发展，SystemVerilog在未来的应用前景也将更加广阔。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将介绍system verilog中repeat语句的基本概念，并说明本文的目的和结构安排。
在正文部分，将分为三个小节。
首先会对SystemVerilog进行简单介绍，包括其特点和应用领域；然后会详细讨论repeat语句的基本语法，包括用法和语法规则；最后会介绍repeat语句的应用场景，例如在循环结构中的应用等。
在结论部分，将总结repeat语句的优势和重要性，鼓励读者深入学习SystemVerilog，并展望SystemVerilog在未来的发展方向。
通过分析和总结，帮助读者更好地理解和应用repeat语句，提升其在工程领域的实际应用价值。
1.3 目的:本文旨在深入探讨SystemVerilog中Repeat语句的用法及应用场景，帮助读者更好地理解和运用Repeat语句，提高其在工程设计中的效率和灵活性。
通过详细介绍Repeat语句的基本语法和示例应用，读者将能够更加清晰地了解Repeat语句的优势和特点，为其在实际项目中的应用提供参考和指导。
SystemVerilog 芯片验证8-功能覆盖
4 module adder #(parameter WIDTH = 4) (
5 input clk,
6 input rst_n,
7 input [WIDTH-1:0] a,
8 input [WIDTH-1:0] b,
9 output reg [WIDTH:0] sum);
10
11 always @(posedge clk, negedge rst_n) begin
10 / 50
覆盖组的触发
覆盖组的触发
功能覆盖的主要内容包括采样数据和采样触发条件。当新数据准备好时（例如 发送完一个事务），测试平台便会触发覆盖组。触发覆盖组的主要方式如下。
1 如果代码中不存在标识何时采样的信号或事件，或者一个覆盖组中有多个 实例需要独立触发，这时应该使用 sample 方法显式触发覆盖。
3 状态机覆盖（FSM coverage）：即状态机里所有可能发生的状态跳转都要被 遍历到。
4 分支覆盖（branch coverage）：即 DUT 的所有模块的每个条件分支是否有 被执行过（包括 if、else 和 case 语句等）。
5 翻转覆盖（toggle coverage）：即 DUT 的每个模块的信号（包括端口信号和 内部信号）是否有被翻转过（即每个信号都从 0 到 1 或从 1 到 0 变化过）。 例如异步复位信号 rst_n 只从 0 到 1 翻转过，但没有从 1 到 0 翻转过，那 么这个信号没有被翻转覆盖。
->>done; // 触发事件
23
end
24 endtask
25 endclass
SystemVerilog 芯片验证
2023 年 11 月 21 日
systemverilog与验证方法
systemverilog与验证⽅法读书笔记⿊盒验证指的是只通过其边界信号来验证⼀个模块或者设计的功能。
在⽩盒验证中，可以不需要参考模型，因为可以通过在设计内部或者外部输出信号放置监控器和断⾔来保证设计操作的正确性。
形式验证技术主要有等价性检查和属性检查.验证⼀个设计需要回答两个问题：“Ｄｏｅｓｉｔｗｏｒｋ？”（ＤＵＴ能够正常⼯作么？）（在验证计划中可以分解成：测试什么功能点？怎么测？最后功能对不对？）和“Ａｒｅｗｅｄｏｎｅ？”（我们做完了么？）。
第⼀个问题属于最基本的验证概念，也就是说设计能否符合设计者的意图；第⼆个问题就是问我们的验证是否充分和完备，验证是否达到收敛。
基于断⾔验证和覆盖率驱动验证就是解决这两个问题主要的⽅法学。
断⾔验证（ＡｓｓｅｒｔｉｏｎＢａｓｅｄＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＡＢＶ）主要的⽬的是保证设计和设计期望之间是⼀致的。
覆盖率驱动验证的⽅法最重要的特点是基于随机激励产⽣。
随机激励⽣成是提⾼效率的最主要的原动⼒。
覆盖率驱动验证⽅法学把下⾯⼏个概念和技术融合到了⼀块：：事务级验证、约束随机激励产⽣、⾃动化结果⽐较、覆盖率统计分析和直接测试。
⼀个覆盖率驱动的验证项⽬的开发周期包括下⾯⼏个阶段。
（１）开发验证计划（２）搭建验证环境（３）测试运⾏环境（４）运⾏随机测试⽤例（５）针对边界情况创建直接测试/s/blog_4bc2e9450100o9lt.htmlSystemVerilog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：可以是⼀个8位整数（ASCII）或short int（Unicode）；int：⼀个两态的有符号变量，32位；shortint：⼀个两态的有符号变量，16位；longint：⼀个两态的有符号变量，64位；byte：⼀个两态的有符号变量，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；不能⽤在双向总线和多驱动的情况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验证方法
systemverilog验证方法SystemVerilog验证方法引言在现代芯片设计中，验证是一个非常重要的环节。
SystemVerilog 是一种常用的硬件描述语言，有许多验证方法可以帮助设计人员有效验证设计的正确性。
本文将详细介绍一些常用的SystemVerilog验证方法。
1.仿真验证方法•使用仿真工具进行功能验证–利用Simulator工具来模拟设计行为以进行功能验证。
验证工程师可以编写testbench来生成输入数据，驱动设计的输出，并进行断言验证。
–通过创建各种激励来测试设计中的不同情况，包括边界情况、异常情况和极端情况等。
•波形分析验证–利用仿真工具生成波形，并分析波形来验证设计的正确性。
可以检查信号的时序关系、逻辑等，并比较期望结果和实际结果。
波形分析验证可以在不同抽象级别进行，包括电平验证、逻辑状态验证和功能验证等。
2.形式验证方法形式验证是一种使用形式工具来验证设计是否满足规范的方法。
形式工具基于设计的数学模型进行验证，可以全面而快速地验证设计的正确性。
•模型检查方法–使用形式工具对设计进行形式化建模，并使用模型检查器来验证设计是否满足特定的属性。
设计人员需要编写属性规范来描述设计的期望行为，并利用模型检查器来自动验证属性是否满足。
•定理证明方法–使用形式工具来进行数学定理的证明来验证设计的正确性。
设计人员需要将设计抽象为一个形式化的数学模型，并利用定理证明器来验证设计是否满足特定的性质。
3.边界扫描方法边界扫描方法是一种将设计周围的接口边界进行扫描以验证设计的方法。
•验证接口协议–针对设计中使用的接口协议，可以编写验证环境来验证接口协议是否正确地被设计所遵循。
验证环境可以利用随机算法生成各种接口交互情况，并验证设计的响应是否满足接口协议规定的规范。
•验证接口互连–针对设计中的各个接口之间的互连，可以编写验证环境来验证互连是否满足设计的要求。
验证环境可以生成接口交互的各种情况，并验证互连的正确性和稳定性。
systemverilog验证学习笔记
=阻塞串行<=非阻塞并行1）时序逻辑----使用非阻塞赋值2）锁存器----使用非阻塞赋值3）用always块生成的组合逻辑----用阻塞赋值4）在同一个always块中既有时序逻辑又有组合逻辑--- 用非阻塞赋值5）在同一个always块中不要既用阻塞赋值又用非阻塞赋值6）不要在一个以上的always块中对同一个变量赋值7）用$strobe显示用非阻塞赋值指定的变量值8）不要用＃0 过程性赋值Modport将信号分组并指明方向函数不能消耗时间，不能有#100@(posedge clk)wait之类的阻塞语句Interface arb_if(input bit clk);Logic [1:0] a,b;Logic rst;Modport test(output a,rst,Input b,clk);EndinterfaceModule arb(arb_if.test arbif);…………Endmodule数组定位Int tq[$],d[]=’{9,1,8,3,4,4};Tq=d.find_index(x) with (item>3); //{0,2,4,5}得到的是脚标Tq=d.find with (item>3); //{9,8,4,4}数组求和Int count,total;Count=d.sum with（item>7）; //2:{9,8} 返回结果为元素与7比较表达式返回1为真或者零这里面返回，{1,0,1,0,0,0}求和得2Total=d.sum with ((item>7)*item) ; //{1,0,1,0,0,0}和对应元素相乘求和得17=9加8数组排序d.reverse(); //逆序d.sort(); //从小到大d.rsotr(); //从大到小d.shuffle();时钟块指定同步信号相对于时钟的时序Interface arb_if(input bit clk);Logic [1:0] a,b;Logic rst;Clocking cb @(posedge clk);Output a;Input b;Modport test(output rst,Clocking cb);EndinterfaceModule arb(arb_if.test arbif);Initial beginA<=0;@arbif.cb;$dispiay(………..)Endmodule断言A1：assert(==2’b01)Else $error(“grant not asserted”);四种有输出消息的函数可在断言内部使用$info$waring$error$fatal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”。
systemverilog
Systemverilog数据类型l 合并数组和非合并数组1）合并数组：存储方式是连续的，中间没有闲置空间。
例如，32bit的寄存器，可以看成是4个8bit的数据，或者也可以看成是1个32bit的数据。
表示方法：数组大小和位，必须在变量名前指定，数组大小必须是【msb：lsb】Bit[3:0] [7:0] bytes ；2）二维数组和合并数组识别：合并数组： bit [3:0] [7:0] arrys; 大小在变量名前面放得，且降序二维数组： int arrays[0:7] [0:3] ; 大小在变量名后面放得，可降序可升序位宽在变量名前面，用于识别合并和非合并数组，位宽在后面，用于识别数组中元素个数。
3）非合并数组一般仿真器存放数组元素时使用32bit的字边界，byte、shortint、int都放在一个字中。
非合并数组：字的地位存放变量，高位不用。
表示方法：Bit [7:0] bytes;4）合并数组和非合并数组的选择（1）当需要以字节或字为单位对存储单元操作。
（2）当需要等待数组中变化的，则必须使用合并数组。
例如测试平台需要通过存储器数据的变化来唤醒，需要用到@，@只能用于标量或者合并数组。
Bit[3:0] [7:0] barray[3] ; 表示合并数组，合并数组中有3个元素，每个元素时8bit，4个元素可以组成合并数组可以使用barry[0]作敏感信号。
l 动态数组随机事物不确定大小。
使用方法：数组在开始是空的，同时使用new[]来分配空间，在new[n]指定元素的个数。
Int dyn[];Dyn = new[5]; //分配5个元素空间Dyn.delete() ; //释放空间l 队列在队列中增加或删除元素比较方便。
l 关联数组当你需要建立一个超大容量的数组。
关联数组，存放稀疏矩阵中的值。
表示方法：采用在方括号中放置数据类型的形式声明：Bit[63:0] assoc[bit[63:0]];l 常量：1）Verilog 推荐使用文本宏。
systemverilog语法和验证相关流程
systemverilog语法和验证相关流程1、IC验证环境的基本框图测试平台发⽣器（generator）⽤来解释testcase，其实也就是把testcase翻译成具体的数据包，或者数据码流。
代理这个东西就是把数据分配下去，他与记分板和检测器⼀起称为功能层。
记分板（scoreboard）⽤来临时存放⼀些数据，⽤于数据的⽐较。
常与检测器合在⼀起，共同完成数据的⽐较，查错。
他们要实现的⼀个与待测设计相同功能的模块，⽤于⾃动⽐较的。
其实也就是要设计⼀个能实现相同功能的模块，⼀般⼩的模块这部分设计都是由验证⼯程师⾃⼰完成的，如果是复杂的模块由于验证⼯程师还要关注其他的模块，这块功能可以由其他地⽅提供，⽐如⼀些现成的C语⾔代码，验证⼯程师把这个C代码嵌⼊的验证环境中就可以了，这个地⽅的实现⽅式⽐较多，也是验证的⼀个精华的地⽅吧。
主要的debug也就在这个地⽅实现的。
驱动层（driver）顾名思义，就是⽤来驱动我们的待测设计（DUT （device under test））。
就是把数据包处理成具体的操作激励，也就是那些波形了。
监测器（monitor）⽤来采集待测设计（DUT）的输出波形，然后传回scoreboard⽤于和标准结果⽐较，验证DUT⼯作是否正确。
断⾔（assert）是个好东西，但是如果紧紧依靠验证⼯程师这个东西是没办法⽤好的，这个东西⾮常需要设计⼈员配合。
Assert功能很强⼤，也很容易上⼿，能深层次的发掘设计错误，定位很准确，也正是由于这些优点，所以验证⼯程师不能⾮常容易的使⽤它，因为验证⼯程师⼀般可以不需要了解太多的设计细节就可以对设计模块进⾏验证，但是assert需要⽐较清楚的了解内部信号，才能将内部信号连接到相应的assert上。
建议IC设计⼯程师学习哦。
对debug很有帮助的哦。
这个模块在有的验证环境中是不使⽤。
最后说⼀下覆盖率的问题。
覆盖率分为功能覆盖率，代码覆盖率，还有⼈为添加的⼀些覆盖点的覆盖率。
system verilog笔记
第三章数据类型3.3 整数数据类型shortint两态SystemVerilog数据类型，16位有符号整数int两态SystemVerilog数据类型，32位有符号整数longint两态SystemVerilog数据类型，64位有符号整数byte两态SystemVerilog数据类型，8位有符号整数或ASCII码字符bit两态SystemVerilog数据类型，用户定义的向量尺寸logic四态SystemVerilog数据类型，用户定义的向量尺寸reg四态Verilog-2001数据类型，用户定义的向量尺寸integer四态Verilog-2001数据类型，32位有符号整数time四态Verilog-2001数据类型，64位无符号整数3.3.1 integral类型integral指的基本的整数数据类型、压缩数组、压缩结构体、压缩联合体、枚举类型和时间类型。
3.3.2 两态（两值）与四态（四值）数据类型具有未知值（X）和高阻值（Z）的类型称为四态类型，包括logic、reg、integer和time。
其它不具有未知值及高阻值的类型称为两态类型，例如bit和int。
int和i nteger的区别是：int是两态逻辑而integer是四态逻辑。
四态值需要一个额外的位来编码X和Z状态。
两态数据类型的仿真速度更快一些，而且占用更少的内存，因而在某些设计风格中成为首选数据类型。
3.3.3 有符号与无符号数据类型整数类型使用整数算术，并且可以是有符号的也可以是无符号的。
这些会影响某些操作码的含义，例如“<”等int unsigned ui;int signed si;缺省情况下，byte、shortint、int、integer和longint是有符号的。
bit、reg、logic 以及这几种类型的数组在缺省情况下是无符号的。
注意：signed关键字是Verilog-2001的一部分。
unsigned关键字在Verilog-2001中是保留关键字，但未被使用。
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System Verilog 与功能验证
功能验证技术和方法学概要
为什么需要IC验证 IC设计复杂度巨大，规模已达上亿门级。 70%验证， 30%设计。 验证是IC设计的关键部分。
功能验证技术和方法学概要
功能验证技术和方法学概要
什么是验证 验证是确保设计和预定的设计期望一致（吻合） 的过程。
功能验证技术和方法学概要
事务级验证 事务级验证允许在一个更高的抽象层次来创建 验证场景。 信号级VS事物级：低效VS高效，简单VS复杂。
功能验证技术和方法学概要
事务级验证遵循原则 1）数据和数据流在较高的抽象层次定义（例 如，帧、包）； 2）验证场景在较高的抽象层次描述（例如， 写存储器、执行指令）； 3）事务处理器把这些抽象层次的数据和活动 转换成低层次的操作和信号，以便应用到被测 设计中。
功能验证技术和方法学概要
覆盖率分析和回归测试
功能验证技术和方法学概要
验证技术和验证方法学 三种常用验证手段：白盒、黑盒和灰盒验证
功能验证技术和方法学概要
黒盒验证
功能验证技术和方法学概要
白盒验证
功能验证技术和方法学概要
灰盒验证
功能验证技术和方法学概要
验证存在的挑战 1）完备性； 2）可重用性； 3）可靠性(减少项目中的手工操作)； 4）效率（重用和提高抽象层次）； 5）性能。
功能验证技术和方法学概要
约束随机VS直接测试
功能验证技术和方法学概要
自动化比较 自动化结果比较可以采用监控器（monitor） 和积分板(scoreboard)等技术。监控器是常常 用来做协议检查和搜集设计数据流，然而积分 板是用来做端到端的行为和数据比较的。
功能验证技术和方法学概要
覆盖率统计和分析 1）哪些场景在验证计划列出的，在一个仿真 生成运行。 2）哪些没有在验证计划中列出的特定场景被 生成了。 3）每次仿真运行对整个验证过程的贡献。 4ห้องสมุดไป่ตู้为了生成遗漏的场景，约束修改是必须的。
功能验证技术和方法学概要
IC设计不同阶段验证形式 1）寄存器传输级（ＲＴＬ）的功能验证。 2）门级的仿真，为了验证综合后网表和期望 的功能是否一致。 3) 形式验证（等价性检查） 来确保门级网表 和ＲＴＬ代码的一致性。 4）时序验证，为了验证设计能否在特定的频 率上运行，通常采用静态验证工具
功能验证技术和方法学概要
实际项目中我们通常三者结合着去检查比对结果。
功能验证技术和方法学概要
功能验证流程 验证过程可以被分解成三个主要阶段： 1）制定验证策略和验证计划； 2）创建验证平台，运行和调试； 3）覆盖率分析和回归测试。
功能验证技术和方法学概要
制定验证策略和验证计划
功能验证技术和方法学概要
创建验证平台，运行和调试；
功能验证技术和方法学概要
约束随机激励生成（Constrained Random Generation） 随机激励生成指的是利用随机生成技术来产生 一个事务交易中所有的数据内容，同样产生一 系列事务交易来形成一个特定的验证场景。
随机生成提高了验证效率和验证的完备性。
功能验证技术和方法学概要
约束随机激励生成 随机验证环境是不可以完全随机的，生成的数 据和参数必须保持在一个合法的数值集合中。
功能验证技术和方法学概要
验证方法学 验证需要解决2个问题： 1）Does DUT work? 2）Can we done?
功能验证技术和方法学概要
设计验证交互流程
功能验证技术和方法学概要
验证方法学 目前验证只要方法有2中： 1）断言验证； 2）覆盖率驱动验证；
功能验证技术和方法学概要
功能验证技术和方法学概要
断言验证 一般来说，断言是一个必须验证的，关于设计 期望行为（也就是属性：property） 的声明或 者描述。断言验证（Assertion Based Verification,ABV） 主要的目的是保证设计和 设计期望之间是一致的. 主要保证RTL时序与设计一致。
功能验证技术和方法学概要
功能验证技术和方法学概要
激励的驱动 激励由验证平台生成并且通过对应的接口发送 到被测设计中。验证平台通常称之为BFM （Bus function model）或者driver模块
功能验证技术和方法学概要
结果检查 1）通过视图（波形）检查。 2）通过自动化的后处理比较。运用脚本工具 进行比对。 3）做一个实时的监控器（monitor）比较。
覆盖率驱动验证 覆盖率驱动验证（Coverage Driven Verification, CDV）是一个基于仿真的验证方 法，专门被开发用来解决当前功能验证项目面 临的效率和完备性挑战.
功能验证技术和方法学概要
覆盖率驱动验证 覆盖率驱动验证方法学涉及以下技术： 事务级验证、约束随机激励产生、自动化结果 比较、覆盖率统计分析和直接测试。
功能验证平台 验证平台的主要功能如下： 1）产生激励。 2）把激励应用到被测设计中。 3）检查结果和验证测试是否通过，也就是确 保被测设计的输出和期望一致。
功能验证技术和方法学概要
功能验证技术和方法学概要
激励产生形式 1）用户直接输入，即直接测试(direct test)。 2）种子随机生成，即随机测试(random test)。 3）用户可控的随机输入，即约束随机测试 (constraint random test)