网络和变量的未压缩数组

数字硬件建模SystemVerilog(九)-网络和变量的未压缩数组

 

SystemVerilog有两种类型的数组：压缩数组和非压缩数组。压缩数组是连续存储的位的集合，通常称为向量。非压缩数组是网络或变量的集合。

集合中的每个网络或变量称为数组元素。未压缩数组的每个元素的类型、数据类型和向量大小都完全相同。每个未压缩的数组元素可以独立于其他元素存储；这些元素不需要连续存储。软件工具，如仿真器和综合编译器，可以以工具认为最佳的任何形式组织未压缩数组的存储。

未压缩数组的基本声明语法为：

 

数组的维度定义了数组可以存储的元素总数。未压缩的数组可以用任意数量的维度声明，每个维度存储指定数量的元素。声明数组维度有两种编码样式：显式地址和数组大小。

显式地址样式指定方括号之间数组维度的起始地址和结束地址，格式为：

 

Start_address 和 end_address可以是任何整数值，数组可以以地址0、地址512或被建模硬件所需的任何地址开始。起始地址和结束地址之间的范围表示数组维度的大小（元素数）。

数组大小样式定义要存储在方括号中的元素数（类似于C语言数组声明样式）。

[size]

使用array_size样式，起始地址始终为0，结束地址始终为size-1

以下是一些未压缩的数组声明示例：

 

前面的mem声明是16位logic变量的一维数组。一维阵列有时被称为内存阵列，因为它通常用于仿真硬件内存设备（如RAM和ROM）的存储。

访问数组元素

可以使用数组索引引用未压缩数组的每个元素，索引紧跟在数组名称之后，并且位于方括号中，多维数组需要多组方括号才能从数组中选择单个元素：

 

数组索引也可以是网络或变量的值，如下一个示例所示：

 

复制数组（阵列）

如果两个数组（阵列）具有相同的布局，则可以使用赋值语句将一个未压缩的数组（阵列）复制到另一个未压缩的数组（阵列）。也就是说，这两个数组（阵列）必须存储相同向量大小的相同数据类型，必须具有相同的维度数，并且每个维度的大小都相同-

数组（阵列）复制会将源数组（赋值的右侧）的每个元素复制到目标数组（阵列）（赋值的左侧）中相应的元素。两个数组（阵列）的索引编号不需要相同。数组（阵列）的布局和类型必须完全匹配。

 

与复制数组（阵列）的方式类似，如果两个切片的布局相同，则可以将数组（阵列）的一部分（称为数组（阵列）切片）复制到另一个数组（阵列）的切片。切片是数组（阵列）一维内的一个或多个连续编号的元素。

在成为SystemVerilog之前，最初的Verilog语言将对数组（阵列）的访问限制为一次只能访问数组中的一个元素。不允许对数组（阵列）的多个元素进行数组（阵列）复制和读/写操作。

数组列表赋值

可以为未压缩的数组或数组的一个片段分配一个值列表，这些值包含在每个数组维度的’{and}大括号之间。

 

列表语法类似于在C中为数组指定值列表，但在大括号前添加了撇号使用’-“作为开头分隔符”表明，所包含的值是表达式列表，而不是SystemVerilog连接运算符（后面会详细介绍）。

还可以使用嵌套列表为多维数组分配值列表。嵌套的列表集必须与数组的维度完全匹配。

 

此数组分配相当于以下各项的单独分配：

 

通过指定默认值，可以为未压缩数组的所有元素指定相同的值。默认值是使用’{default:}指定的，如以下代码段所示：

 

数组元素的位选择和部分选择

可以从数组元素向量中选择一位或一组位。必须首先选择数组的单个元素，然后进行位选择或部分选择。

 

通过端口将数组传递给任务和函数。任何类型和任意数量的未压缩数组都可以通过模块端口传递，也可以传递到任务和函数参数。端口或任务/函数形式参数也必须声明为数组，端口或参数数组必须与要传递的数组具有相同的布局（与数组复制的规则相同）。

 

最初的Verilog语言只允许简单的向量通过模块端口，或传递到任务或函数参数。要传递上述示例中表数组的值，需要256个端口，数组的每个元素一个端口。