SV语言——1.数据类型（变量类型、数组、队列、结构体、枚举类型、字符串）

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一、变量类型——四值变量与二值变量

变量（信号）类型分为：四值变量和二值变量；

四值变量：（0、1、x、z）四种状态

  • wire——主要用在assign语句中，起连接作用，类似金属线；

  • reg——主要用在initial和always语句中，对线路建模；

  • logic——logic是对reg类型的增强，可以被连续赋值语句驱动，可用在assign、initial、always语句中，但不能多驱动。（SV增补）

二值变量：（0、1）两种状态

  • bit——用户自定义位宽大小，无符号变量；
  • byte——8位宽，有符号变量，取值范围：-128~127；
  • shortint——16位宽，有符号变量，取值范围：-215~215-1；
  • int——32位宽，有符号变量，取值范围：-231~231-1；
  • longint——64位宽，有符号变量，取值范围：-263~263-1；

有符号变量与无符号变量之间的转化示例：

byte b8; «等价» bit signed [7:0] b8;

四值变量与二值变量的特性：

  • 四值变量的默认初始值为x，二值变量的默认初始值为0；
  • 将四值变量赋值给二值变量，x和z状态会转变为0；
  • 系统函数$inunknown(变量名)可以检查表达式中是否存在x或z；
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二、固定数组——非压缩数组与压缩数组

非压缩数组和压缩数组又称非填充数组和填充数组；

2.1.非压缩数组

  • 分为一维数组和多维数组；
  • 超出数组边界的写操作被忽略 掉；
  • 初始化可以直接赋值，也可以通过for循环或者foreach循环进行初始化；
  • 系统函数$size（数组名）可以返回数组大小；
  • byte、shortint、int型变量都被存放在32位的存储空间中；（浪费存储空间）
  • longint型变量存储在64位空间；

一位数组如下示例：

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多维数组声明的示例：
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2.2.压缩数组

  • 将一个数组当成一个值，即一个存储空间，连续存储；

示例如下：

bit [3:0][7:0] bytes;       //数组的维度定义在定量的左侧——压缩数组
bytes = 32'habcd_efab;
$display(bytes,
         bytes[3],
         bytes[3][7]);
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

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除了非压缩数组和压缩数组之外，还有混合数组，即将非压缩数组与压缩数组混用。如下：
bit [3:0][7:0] p_array [0:2]; 即为一个混合数组

三、动态数组

  • 声明时使用[ ]进行动态数组声明；
  • 在仿真过程中进行分配内存空间和设置数组元素个数；
  • 使用new[]来分配内存空间，传递数组元素的个数；
  • 通过数组名称可以实现整个数组的赋值；
  • $size系统函数返回数组元素个数；
  • 动态数组和固定数组之间可以进行相互赋值，但需要满足：（数据类型相同，元素数目相同）；
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四、队列

  • 声明时使用[$]进行动态数组声明；
  • 能够迅速分配额外的空间和额外的元素；
  • 不需要new[]进行分配空间；
  • 支持push（数据入队——写）和pop（数据出对——读）操作；push时自动增补空间，pop后空间不消失；
  • 具有排序和搜索的功能；
  • 支持add和remove元素操作；
    -在这里插入图片描述
  • function int size( )：返回队列中成员数目。如果队列是空的，返回0 。 (对于上述队列 q = `{ };语句即清空队列；)
  • function void insert（int index, queue_type item）：在指定的索引位置插入索引成员；
  • function void delete( int index)：删除指定索引位置的成员；
  • function queue_type pop_front（）：删除并返回队列的第一个成员；
  • function queue_type pop_back（）：删除并返回队列的最后一个成员；
  • function void push_front（queue_type item）：在队列的前段插入指定的成员；
  • function void push_back（queue_type item）：在队列的后端插入指定的成员；

五、联合数组

  • 声明时使用[*]进行动态数组声明， *为通配符，指代数据变量类型；
  • 动态分配非连续元素，内存空间不连续；
  • 联合数组一般较少运用；

六、数组方法

6.1.数组运算方法

  • 求和sum、求积product、与and、或or、异或xor
  • a.sum——单bit数组的求和返回单bit的数值；
  • 求最大值max，求最小值min，唯一化unique；
    -在这里插入图片描述

6.2.数组排序方法

  • 翻转：reverse
  • 乱序：shuffle
  • 升序排列：sort
  • 降序排列：rsort
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6.3.数组定位方法

  • 查找元素：find
  • 查找第一个元素：find_first
  • 查找第一个元素的索引：find_first_with_index
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七、结构体

  • 结构体相当于是对一组数据类型的封装，是一组变量的集合，可以作为一个整体进行操作；
  • 一般使用结构体的名字对其中的变量进行操作；
  • 结构体默认情况下是非填充的，当然也可以使用关键字packed将其声明为填充型的；
  • 可以使用关键词typedef来定义结构体，实现对同一个结构体的多次例化，增强结构体的重用性；

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使用关键词typedef来定义结构体：
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八、枚举类型

  • 抽象变量代表一个数值序列，也可以自定义每一个变量的数值，所有的数值必须唯一；
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  • 枚举类型中的各个变量默认类型为int型；
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  • 允许显示指定各个变量的基础类型，如bit、logic等；
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  • 使用方法同结构体类似，也可以通过typedef关键字进行定义；
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    注意$cast()强制类型转换的使用方法

九、字符串变量

  • 字符串类型（string）是一个大小可变、动态分配的字节数组。字符串文本为一个具有宽度为8的整数倍的压缩数组。
  • 在未赋值的情况下，string类型的变量初始值为空字符 “ ”
  • 可以使用系统函数$psprintf()生成字符串；
  • 字符串类型变量具有内建的操作符和函数，len(), getc(), putc(),substr()等；
    在这里插入图片描述
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