Верилог-функции

Часто мы обнаруживаем, что определенные фрагменты кода повторяются и вызываются несколько раз в RTL. В основном они не требуют времени моделирования и могут включать сложные вычисления, которые необходимо выполнять с различными значениями данных. В таких случаях мы можем объявить function и поместите повторяющийся код внутри функции и позвольте ей вернуть результат. Это значительно уменьшит количество строк в RTL, так как теперь все, что вам нужно сделать, это выполнить вызов функции. и передать данные, на которых должны быть выполнены вычисления. На самом деле это очень похоже на функции в C.

Цель функции — вернуть значение, которое должно использоваться в выражении. Определение функции всегда начинается с ключевого слова function. за которым следует тип возвращаемого значения, имя и список портов, заключенный в круглые скобки. Verilog знает, что определение функции завершено, когда находит endfunction ключевое слово. Обратите внимание, что функция должна иметь хотя бы один объявленный вход, а возвращаемый тип будет void. если функция ничего не возвращает.

Синтаксис

  
  
	function [automatic] [return_type] name ([port_list]);
		[statements]
	endfunction

  

Ключевое слово automatic сделает функцию реентерабельной и элементы, объявленные в задаче, динамически распределяются, а не распределяются между различными вызовами задачи. Это будет полезно для рекурсивных функций и когда одна и та же функция выполняется одновременно N процессами при разветвлении.

Объявления функций

Есть два способа объявить входные данные для функции:

  
  
	function [7:0] sum;
		input [7:0] a, b;
		begin
			sum = a + b;
		end
	endfunction
	
	function [7:0] sum (input [7:0] a, b);
		begin
			sum = a + b;
		end
	endfunction

  

Возврат значения из функции

Определение функции неявно создаст внутреннюю переменную с тем же именем, что и у функции. Следовательно, нельзя объявлять другую переменную с тем же именем внутри области действия функции. Возвращаемое значение инициализируется путем присвоения результата функции внутренней переменной.

  
  
	sum = a + b;

  

Вызов функции

вызов функции является операндом с выражением и имеет синтаксис, как показано ниже.

  
  
	reg [7:0] result;
	reg [7:0] a, b;
	
	initial begin
		a = 4;
		b = 5;
		#10 result = sum (a, b);
	end

  

Правила функции

• Функция не может содержать операторы с контролем времени, например #. , @ , подождите , позже , отменить
• Функция не может запустить задачу, поскольку она может занять время моделирования, но может вызывать другие функции.
• У функции должен быть хотя бы один вход
• Функция не может иметь неблокирующие назначения или force-release или assign-deassign
• У функции не может быть триггеров
• У функции не может быть выхода или входа.

Рекурсивные функции

Функции, которые вызывают сами себя, называются рекурсивными функциями. В приведенном ниже примере написана рекурсивная функция для вычисления факториала заданного числа.

  
  
module tb;
  initial begin
    integer result = factorial(4);
    $display("factorial(4) = %0d", result);
  end
  
	function automatic integer factorial(integer i);
      integer result = i;
      
      // This function is called within the body of this 
      // function with a different argument
      if (i) begin
      	result = i * factorial(i-1);
        $display("i=%0d result=%0d", i, result);
      end else
        result = 1;
        
      return result;
	endfunction
endmodule

  

Журнал моделирования

xcelium> run
i=1 result=1
i=2 result=2
i=3 result=6
i=4 result=24
factorial(4) = 24
xmsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete