SystemVerilog的结构体-1

数字硬件建模SystemVerilog-结构体（一）

 

 

结构体

结构体用于将多个变量组合在一个通用名称下。设计通常具有逻辑信号组，例如总线协议的控制信号，或状态控制器内使用的信号。结构体提供了将这些相关变量捆绑在一起的方法。结构体中的所有变量都可以单个赋值，或者每个变量都可以单独赋值。结构体包可以复制到具有相同定义的另一个结构体，并通过模块端口、任务或函数进出。

结构体声明

结构体是使用struct关键字声明的，类似于C语言。struct关键字后面跟着一个开始的大括号( { )变量声明列表，结束的大括号（}），然后是结构体的名称。

 

一个结构体可以将任意数量的变量数据类型捆绑在一起，用户自定义类型、Parameter和localparam常量也可以包含在一个结构体中，结构体中的Parameter不能像模块中的Parameter那样重新定义，结构体中的参数被视为localparam。

结构体成员赋值

结构体中的变量称为结构体成员。每个成员都有一个名称，可用于从结构体中选择该成员。使用结构体的名称引用结构体成员，后跟句点（.）然后是成员的名字。这与C中的语法相同。例如，要为前面结构体的address成员赋值，引用为：

 

结构体不同于数组，因为数组是所有类型和大小相同的元素的集合，而结构体是不同类型和大小的变量和常量的集合。另一个区别是，数组的元素是通过在数组中使用索引来引用的；结构体的成员是通过使用成员名称来引用的。

整个结构体赋值

可以为整个结构体指定一个结构体表达式。结构体表达式是使用逗号分隔的值列表形成的，这些值包含在标记’{}之间，这与将一组值分配给数组的方式相同，大括号必须包含结构体中每个成员的值。例如：

 

结构体表达式中的值必须按照在结构体中定义的顺序列出，如前一示例所示。或者，结构体表达式可以指定要为其赋值的结构体成员的名称，其中成员名称和值用冒号(:)分隔。结构体表达式中的成员名称称为tags。指定成员名称后，表达式列表可以是任意顺序。

 

在同一个结构体表达式中混合按名称和按顺序赋值是非法的。

结构体表达式中的默认值。结构体表达式可以通过指定默认值为一个结构体的多个成员指定值，默认值是使用default关键字指定的。

 

结构体表达式还可以包含对特定结构体成员的混合赋值，以及对所有其他成员指定默认值。

 

结构体中的枚举数据类型。前两个带有默认值的示例存在语义错误，分配给结构体成员的默认值必须与成员的数据类型兼容。由于大多数SystemVerilog变量都是弱类型的，因此几乎所有默认值都是兼容的。然而，枚举数据类型变量的类型更强。对枚举数据类型变量的赋值必须是其枚举列表中的标签，或者是同一枚举数据类型定义的另一个枚举变量。

上述instruction_word 的两个赋值语句试图将opcode的默认值赋值为0。这是opcode的非法值，它是一个opcode_t枚举数据类型变量（opcode_t的typedef定义是之前枚举变量章节）。当结构体的成员是枚举数据类型变量时，结构体表达式必须为该成员指定合法的显式值。可以为所有其他成员指定默认值。例如：

 

自定义和匿名结构体

用户自定义类型可以使用typedef关键字从结构体中创建。将结构体声明为用户自定义类型不会分配任何存储空间。在使用该结构体之前，必须声明该用户自定义类型的网络或变量。

 

不使用typedef的结构体被定义为匿名结构体。使用typedef声明的结构体被视为自定义结构体。匿名结构体和自定义结构体都可以在模块中定义，但这些本地（局部）定义只能在该模块中使用。自定义结构体也可以在包中定义，并导入到需要结构体定义的设计块中。包中定义的自定义结构体可用于多个模块和验证测试台。

结构体复制

一个自定义结构体可以复制到另一个自定义结构体，只要这两个结构体是从同一个自定义结构体定义声明的。以下示例使用了上节中所示的结构体定义和声明。

匿名结构体不能作为一个整体复制，但可以一次复制一个成员：