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时间: 2025-05-20 14:37:43 浏览: 19
### SystemVerilog 语法详解
#### 1. 基本概念
SystemVerilog 是一种硬件描述和验证语言,它扩展了 Verilog 的功能并引入了许多新的特性。它是现代 FPGA 和 ASIC 设计的主要工具之一[^1]。
#### 2. 阻塞与非阻塞赋值
在 RTL 编码中,理解阻塞 (blocking) 和非阻塞 (non-blocking) 赋值的区别至关重要。如果未正确处理这两种赋值方式,则可能会导致仿真结果不一致或逻辑错误。例如,在某些 EDA 工具中,由于执行顺序的不确定性,可能引发竞争条件[^1]。
```systemverilog
// 非阻塞赋值示例
always @(posedge clk) begin
q <= d; // 数据将在下一个时钟沿更新
end
// 阻塞赋值示例
always @(*) begin
y = a & b; // 计算立即完成
end
```
#### 3. 断言机制
断言用于验证设计的行为是否符合预期。当断言失败时,默认会触发一条错误消息;然而,成功的信息通常不会显示,除非显式配置模拟器来报告它们[^2]。
- **立即断言**: 使用 `assert` 关键字实现简单布尔表达式的即时评估。
```systemverilog
initial begin
assert(a == b) else $error("Assertion failed!");
end
```
- **并发断言**: 利用 property 定义复杂的时序关系。
```systemverilog
property p_stable;
@(posedge clk) disable iff (!reset_n)
data_in |-> ##[1:2] !data_out;
endproperty : p_stable
a_check_p_stable: assert property(p_stable);
```
#### 4. 枚举类型
枚举允许创建一组命名常量,这有助于提高代码可读性和维护性。默认情况下,枚举成员按升序编号,但从零开始。不过,开发者可以选择分配具体的数值给各个项目[^4]。
```systemverilog
typedef enum {IDLE=0, READ, WRITE} state_t;
state_t current_state;
initial begin
current_state = IDLE;
case(current_state)
IDLE: $display("State is idle");
READ: $display("Reading...");
WRITE: $display("Writing...");
endcase
end
```
#### 5. 并发结构与时序控制
通过 always 块和其他构造支持多种编程范式,包括组合逻辑建模以及同步状态机的设计模式等高级技术应用实例分析如下:
```systemverilog
always_comb begin : comb_logic_block
out_signal = in_signal_a ^ in_signal_b;
end
always_ff @(posedge clock or negedge resetn) begin : sequential_logic_block
if (~resetn)
reg_var <= 'b0;
else
reg_var <= next_value;
end
```
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