數字硬件建模SystemVerilog(九)-網絡和變量的未壓縮數組

SystemVerilog有兩種類型的數組：壓縮數組和非壓縮數組。壓縮數組是連續存儲的位的集合，通常稱為向量。非壓縮數組是網絡或變量的集合。

集合中的每個網絡或變量稱為數組元素。未壓縮數組的每個元素的類型、數據類型和向量大小都完全相同。每個未壓縮的數組元素可以獨立于其他元素存儲；這些元素不需要連續存儲。軟件工具，如仿真器和綜合編譯器，可以以工具認為最佳的任何形式組織未壓縮數組的存儲。

未壓縮數組的基本聲明語法為：

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

顯式地址樣式指定方括號之間數組維度的起始地址和結束地址，格式為：

Start_address 和 end_address可以是任何整數值，數組可以以地址0、地址512或被建模硬件所需的任何地址開始。起始地址和結束地址之間的范圍表示數組維度的大小（元素數）。

數組大小樣式定義要存儲在方括號中的元素數（類似于C語言數組聲明樣式）。

[size]

使用array_size樣式，起始地址始終為0，結束地址始終為size-1

以下是一些未壓縮的數組聲明示例：

前面的mem聲明是16位logic變量的一維數組。一維陣列有時被稱為內存陣列，因為它通常用于仿真硬件內存設備（如RAM和ROM）的存儲。

訪問數組元素

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

數組索引也可以是網絡或變量的值，如下一個示例所示：

復制數組（陣列）

如果兩個數組（陣列）具有相同的布局，則可以使用賦值語句將一個未壓縮的數組（陣列）復制到另一個未壓縮的數組（陣列）。也就是說，這兩個數組（陣列）必須存儲相同向量大小的相同數據類型，必須具有相同的維度數，并且每個維度的大小都相同-

數組（陣列）復制會將源數組（賦值的右側）的每個元素復制到目標數組（陣列）（賦值的左側）中相應的元素。兩個數組（陣列）的索引編號不需要相同。數組（陣列）的布局和類型必須完全匹配。

與復制數組（陣列）的方式類似，如果兩個切片的布局相同，則可以將數組（陣列）的一部分（稱為數組（陣列）切片）復制到另一個數組（陣列）的切片。切片是數組（陣列）一維內的一個或多個連續編號的元素。

在成為SystemVerilog之前，最初的Verilog語言將對數組（陣列）的訪問限制為一次只能訪問數組中的一個元素。不允許對數組（陣列）的多個元素進行數組（陣列）復制和讀/寫操作。

數組列表賦值

可以為未壓縮的數組或數組的一個片段分配一個值列表，這些值包含在每個數組維度的’{and}大括號之間。

列表語法類似于在C中為數組指定值列表，但在大括號前添加了撇號使用’-“作為開頭分隔符”表明，所包含的值是表達式列表，而不是SystemVerilog連接運算符（后面會詳細介紹）。

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

此數組分配相當于以下各項的單獨分配：

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

數組元素的位選擇和部分選擇

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

通過端口將數組傳遞給任務和函數。任何類型和任意數量的未壓縮數組都可以通過模塊端口傳遞，也可以傳遞到任務和函數參數。端口或任務/函數形式參數也必須聲明為數組，端口或參數數組必須與要傳遞的數組具有相同的布局（與數組復制的規則相同）。

最初的Verilog語言只允許簡單的向量通過模塊端口，或傳遞到任務或函數參數。要傳遞上述示例中表數組的值，需要256個端口，數組的每個元素一個端口。

審核編輯 ：李倩