有用的程式技巧.ppt
第第 九九 章章 有用的程式技巧有用的程式技巧(Useful Modeling Techniques)9.1 程序持續指定程序持續指定(Procedural Continuous Assignments)9.1.1 assign和和deassign關鍵字assign和deassign是用來表示，第一種型態的程式持續指定。程式持續指定的左邊，可以是暫存器或者連續的暫存器，而不能是一個接點的部份位元或暫存器的陣列。程式持續指定複寫正規程序指定，其一般運用在週期控制。範例68的非同步設定負緣觸發D型正反器，在範例91中將使用assign和deassign完成。/非同步設定負緣觸發D型正反器moduleedgedff(q,qbar,d,clk,reset);/輸出輸入outputq,qbar;inputd,c.k,reset;regq,qbar;/宣告q和qbar是暫存器變數always(negedgeclk)/在clock負緣指定q和qbar的值beginq=d;qbar=d;endalways(reset)/當reset為高電位使用程序持續指定複寫q/和qbar範例91程序持續指定D型正反器if(reset)begin/如果reset為高電位，使用程序持續指定複寫q和qbarassignq=1b0;assignqbar=1b1;endelsebegin/如果reset為低電位，移除複寫在移除複寫後，q=d/andqbar=d將要等到下一個clock負緣才能更改暫存/器變數的值deassignq;deassignqbar;endendmodule9.2 複寫參數複寫參數(Overriding Parameters)9.2.1 defparam敘述敘述關鍵字defparam可用來模組別名(moduleinstance)中之參數，模組別名之階層名可用來複寫參數值。範例92說明使用defparam敘述，來更改參數的方法。範例92defparam敘述/定義模組hello_worldmodulehello_world;parameterid_num=0;/定義一模組識別數=0initial/顯示識別數$display(“Displayinghello_worldidnumber=%d”,id_num);endmodule/定義最高層次模組moduletop;/改變在這取別名模組的參數值/使用defparam敘述defparamw1.id_num=1,w2.id_num=2;/取別名二個hello_world模組hello_worldw1();hello_worldw2();endmodule9.3有條件的編譯與執行(ConditionalCompilationandExecution)vVerilog程式的部分可能是用某些環境，而不是用某些環境，再某些旗標被設定時才被編譯，這就是有條件的編譯。9.3.2有條件的編譯有條件的編譯是由編譯指令:ifdef、ifndf、else、elsif和endif來完成。/有條件的編譯/範例1ifdefTEST/如果文字巨集TEST北定義，編譯模組test。moduletest;endmoduleelse/否則預設編譯模組stimulusmodulestimulus;endmoduleendif/完成ifdef條件敘述範例95有條件的編譯/範例2moduletop;bus_masterb1();/無條件取別名模組ifdefADD_B2bus_masterb2();/如果文字巨集ADD_B2被定義，取別名模組b2.elsifADD_B3bus_masterb3();/如果文字巨集ADD_B3被定義，取別名模組b3。elsebus_masterb4();/預設取別名模組b4endif範例95有條件的編譯(續)ifdifIGNORE_B5bus_masterb5();/如果文字巨集ADD_B3未被定義，取別名模組b5。endifendmodule範例95有條件的編譯(續)9.4 時間刻度時間刻度(Time Scales)模擬當中經常需要在某一模組中定義延遲數值的時間單位，如lus，而在另一模組又中定義不同的時間單位，如100ns。範例98時間刻度/定義模組dummy1的時間刻度/時間單位為100奈秒，精確度為1奈秒。timescale100ns/1nsmoduledummy1;regtoggle;/設定toggle初始值initialtoggle=1 b0;/每5個時間單位,反轉toggle暫存器變數值/在模組中,每5個時間單位=500ns=.5usalways#5begintoggle=toggle;$display(“%d,In%mtoggle=%b”,$time,toggle);endendmodule/定義模組dummy2的時間刻度/時間單位為1微秒，精確度為10奈秒。timescale1us/10nsmoduledummy2;regtoggle;/設定toggle初始值initialtoggle=1 b0;/每5個時間單位，反轉toggle暫存器變數值。/在模組中，每5個時間單位=5us=5000ns。always#5begintoggle=toggle;$display(“%d,In%mtoggle=%b”,$time,toggle);endendmodule9-5 有用的系統任務有用的系統任務(Useful System Tasks)系統任務:檔案輸出、顯示階層、閃控、亂數產生器。9.5.1 檔案輸出檔案輸出(File Output)系統任務$fopen可開啟一個檔案語法:$fopen(“”);語法:=$fopen(“”);任務$fopen將傳回32位元的值叫作多通道描述符號，僅有一個位元會被設定，標準輸出的多通道描述符號的最末一個位元會被設定(bit=0)，標準輸出叫作通道0(channel0)。Writing to filesThesystemtasks$fdisplay,$fmonitor,$fwrite,and$fstrobeareusedtowritetofilesUsage:$fdisplay(,p1,p2.,pn);$fmonitor(,p1,p2,.,pn);9.5.3 閃控閃控(Strobing)關鍵字為$strobe類似$display，但是，當有多個敘述和$display在同一時間執行，則其執行順序是不可知的。如果，$strobe運用在相同的地方，則可確定在同一時間執行的敘述，將先執行後才執行$strobe。(alwaysexecutedafterallotherassignmentstatements)範例911閃控/閃控always(posedgeclock)begina=b;c=d;endalways(posedgeclock)$strobe(“Displayinga=%b,c=%b”,a,c);/在正緣觸發顯示值9.5.4 亂數產生器亂數產生器(Random Number Generation)語法:$random;語法:$random();參數可以是reg、integer或是time變數，系統任務$random會送出32位元的有號整數，如範例912。/產生亂數並送至一個簡單的ROMmoduletest;integerr_seed;reg31:0addr;/輸入到ROMwire31:0data;/從ROM輸出ROMrom1(data,addr);範例912亂數產生initialr_seed=2;/任意定義seed為2always(posedgeclock)addr=$random(r_seed);/產生亂數/endmodule9.5.5 Initializing Memory from FilenTwotasksareprovidedtoreadnumbersinbinaryorhexadecimalformat.qKeywords$readmemband$readmemhnUsage:q$readmemb(,);q$readmemb(,);q$readmemb(,start_addr,);qIdenticalsyntaxfor$readmemh.Example 9-14 Initializing Memory nmoduletest;nreg7:0memory0:7;/declarean8-bytememorynintegeri;ninitialnbeginn/readmemoryfileinit.dat.addresslocationsgiveninmemoryn$readmemb(init.dat,memory);nmoduletest;n/displaycontentsofinitializedmemorynfor(i=0;i8;i=i+1)n$display(Memory%0d=%b,i,memoryi);nendnendmoduleExample 9-14 Initializing MemorynAsamplefile,init.dat,isshownbelow.n002n1111111101010101n0000000010101010n006n1111zzzz00001111nWhenthetestmoduleissimulated,wewillgetthefollowingoutput:nMemory0=xxxxxxxxnMemory1=xxxxxxxxnMemory2=11111111nMemory3=01010101nMemory4=00000000nMemory5=10101010nMemory6=1111zzzznMemory7=000011119.5.6 數值變化轉儲檔案數值變化轉儲檔案(Value Change Dump File)所有的信號或一組被選擇的信號，在模擬時皆可被寫入數值變化轉儲檔案。後置處理器可以將數值變化轉儲檔案輸入、並顯示階層資訊、信號值和信號波形。使用數值變化轉儲檔案除錯分析的流程如圖9.1。儲至數值改變計畫VCDFile後置處理器除錯/分析原因數值變化轉儲檔案除錯分析的流程圖9.1VCD System tasks nSystemtasksareprovidedforselectingmoduleinstancesormoduleinstancesignalstodump($dumpvars),nameofVCDfile($dumpfile),startingandstoppingthedumpprocess($dumpon,$dumpoff),andgeneratingcheckpoints($dumpall).Example 9-15 VCD File System Tasks n/specifynameofVCDfile.Otherwise,defaultnameisn/assignedbythesimulator.ninitialn$dumpfile(myfile.dmp);/Simulationinfodumpedtomyfile.dmpn/Dumpsignalsinamoduleninitialn$dumpvars;/noarguments,dumpallsignalsinthedesignninitialn$dumpvars(1,top);/dumpvariablesinmoduleinstancetop.n/Number1indicateslevelsofhierarchy.Dumponen/hierarchylevelbelowtop,i.e.,dumpvariablesintop,n/butnotsignalsinmodulesinstantiatedbytop.ninitialn$dumpvars(2,top.m1);/dumpupto2levelsofhierarchybelowtop.m1ninitialn$dumpvars(0,top.m1);/Number0meansdumptheentirehierarchyn/belowtop.m1n/Startandstopdumpprocessninitialnbeginn$dumpon;/startthedumpprocess.n#100000$dumpoff;/stopthedumpprocessafter100,000timeunitsnendn/Createacheckpoint.DumpcurrentvalueofallVCDvariablesninitialn$dumpall;
