SystemVerilog中的操作方法

SystemVerilog提供了几个内置方法来支持数组搜索、排序等功能。

Array Locator Methods

下表是数组定位方法，需要附带" with "子语句，基于给定的表达式上从现有数组中筛选出某些元素。所有满足给定表达式的元素都会返回到一个队列中:

module arrayLocator;
 string ques[$]; //queue of string type
 int intA[int]; //associative array
 int quei[$]; //queue of int type
 int x;
 initial begin
 intA[1] = 3;
 intA[2] = 2;
 intA[3] = 6;
 intA[4] = 7;
 intA[5] = 3;
 //returns all elements stratifying the 'with' expression
 quei = intA.fnd( x ) with ( x > 5 );
 $display("fnd(x)::quei=%0p",quei);
 //returns all elements stratifying the 'with' expression
 quei = intA.fnd( x ) with ( x < 5 );
 $display("fnd(x)::quei=%0p",quei);
 //returns the indices of all elements
 //that satisfy the 'with' expression
 //quei = intA.fnd_index with (item == 3);
 quei = intA.fnd_index with (item > 1);
 $display("fnd_index::quei=%0p",quei);
 //returns the frst element satisfying 'with' expression
 quei = intA.fnd_frst with (item > 3);
 $display("fnd_frst::quei=%0p",quei);
 //returns the frst element satisfying 'with' expression
 end
 endmodule

仿真log:

fnd(x)::quei='{6, 7}
fnd(x)::quei='{3, 2, 3}
fnd_index::quei='{1, 2, 3, 4, 5}
fnd_frst::quei='{6}
 V C S S i m u l a t i o n R e p o r t

首先声明一些数组和队列。这些队列是必需的，因为需要作为数组方法的返回值。

给int数组“intA”的元素赋值。

使用fnd定位方法如下:

quei = intA.fnd( x ) with ( x > 5 );
 $display("fnd(x)::quei=%0p",quei);

将返回所有>5的元素（6和7）

fnd(x)::quei='{6, 7}

再次使用fnd，返回所有<5的元素（3,2,3）:

 quei = intA.fnd( x ) with ( x < 5 );
 $display("fnd(x)::quei=%0p",quei);

使用“fnd_index”，它将返回所有满足with表达式的元素的索引。

 quei = intA.fnd_index with (item > 1);
 $display("fnd_index::quei=%0p",quei);

“intA”数组中的元素是3,2,6,7,3。所有值都是>1，所以仿真打印

fnd_index::quei='{1, 2, 3, 4, 5}

使用with子句查找第一个>3的元素。

 quei = intA.fnd_frst with (item > 3);
 $display("fnd_frst::quei=%0p",quei);

所找到的值是6，所以会打印：

fnd_frst::quei='{6}

现在让我们看看其他可以不需要with子语句的定位方法。

module arrayLocator;
 string str[5] = '{"bob", "kim", "Derek", "bob", "kim"};
 string ques[$]; //queue of strings
 int intA[int]; //associative array
 int quei[$]; //queue of int
 int x;
 initial begin
 intA[1] = 3;
 intA[2] = 2;
 intA[3] = 6;
 intA[4] = 7;
 intA[5] = 3;
 // Find smallest item
 quei = intA.min;
 $display("quei=%p",quei);
 // Find string with largest numerical value in 'str'
 ques = str.max;
 $display("ques=%p",ques);
 // Find all unique string elements in 'str'
 ques = str.unique;
 $display("ques=%p",ques);
 // Find all unique indices in 'intA'
 quei = intA.unique_index;
 $display("quei=%p",quei);
 end
 endmodule

仿真log:

quei='{2}
ques='{"kim"}
ques='{"bob", "kim", "Derek"}
quei='{1, 2, 3, 4}

使用方法“min”在“intA”数组中查找值最小的元素:

 // Find smallest item
 quei = intA.min;
 $display("quei=%p",quei);

“intA”的元素是3,2,6,7,3。最小的值是2，所以打印:

quei='{2}

我们使用max方法在字符串数组" str "中搜索数值最大的元素:

ques = str.max;
$display("ques=%p",ques);

“str”的值为“bob”、“kim”、“Derek”、“bob”和“kim”。所以最大的数值是“kim”:

ques='{"kim"}

接下来，我们查找字符串" str "中所有唯一的元素:

ques = str.unique;
$display("ques=%p",ques);

“str”的值为“bob”、“kim”、“Derek”、“bob”和“kim”。因为“bob”和“kim”是重复的，它们不是唯一的。因此，我们在仿真log中看到以下内容:

ques='{"bob", "kim", "Derek"}

最后，我们搜索数组" intA "中的所有唯一元素的下标:

quei = intA.unique_index;
$display("quei=%p",quei);

“intA”的元素是3,2,6,7,3。所以指标1 2 3 4处的值是独一无二的。索引5的最后一个值3是重复的。因此,仿真打印如下:

quei='{1, 2, 3, 4}

Array Ordering Methods

数组排序方法对数组的元素进行重新排序，但关联数组除外。

module arrayOrder;
string str[5] = '{"bob", "george", "ringo", "john", 
"paul"};
int intA[8] = '{3,2,1,6,8,7,4,9};
initial begin
$display("BEFORE 'str' reverse: str=%p", str);
str.reverse;
$display("AFTER 'str' reverse: str=%p", str);

$display("BEFORE 'intA' sort: intA=%p", intA);
intA.sort;
$display("AFTER 'intA' sort: intA=%p",intA);

$display("BEFORE 'intA' rsort: intA=%p",intA);
intA.rsort;
$display("AFTER 'intA' rsort: intA=%p",intA);

$display("BEFORE 'intA' shuffe: intA=%p",intA);
intA.shuffe;
$display("AFTER 'intA' shuffe: intA=%p",intA);
end
endmodule

仿真log:

BEFORE 'str' reverse: str='{"bob", "george", "ringo", "john", "paul"}
AFTER 'str' reverse: str='{"paul", "john", "ringo", "george", "bob"}
BEFORE 'intA' sort: str='{3, 2, 1, 6, 8, 7, 4, 9}
AFTER 'intA' sort: intA='{1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9}
BEFORE 'intA' rsort: intA='{1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9}
AFTER 'intA' rsort: intA='{9, 8, 7, 6, 4, 3, 2, 1}

BEFORE 'intA' shuffe: intA='{9, 8, 7, 6, 4, 3, 2, 1}
AFTER 'intA' shuffe: intA='{2, 4, 1, 6, 7, 3, 9, 8}
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3.5.3阵列约简方法
数组约简方法应用于任意解包装的整数值数组
将数组缩减为单个值。可以使用可选的with子句来指定
约简方法中使用的值。这些方法返回一个相同的值
类型作为数组元素类型。表3.5描述了阵列缩减方法。
下面是一个例子:

Array Reduction Methods

数组约简方法应用于任意整数值数组，将数组计算为单个值。可以使用可选的with子句来指定约简方法中使用的值。

module arrayReduction;
 int intA[4] = '{4,3,2,1};
 logic [7:0] intB [2][2] = '{ '{1,2}, '{3,4} };
 int y;
 initial begin
 y = intA.sum;
 $display("intA.sum = %0d",y); //sum = 10 (4+3+2+1)
 y = intA.sum with ( item + 1);
 $display("intA.sum = %0d",y); //sum=14 (5+4+3+2)
 //y = intB.sum; //Compile ERROR
 //y = intB.sum with (item.sum); //OK
 y = intB.sum with (item.sum with (item)); //OK
 $display("intB.sum = %0d",y); //sum = 10 (1+2+3+4)
 //y = intB.xor; //Compile Error
 //y = intB.xor(item) with (item > 0); //Compile Error
 y = intB.xor(item) with (item.xor); //OK
 $display("intB.xor = %0h",y); //xor = 4 (1^2^3^4)
 y = intA.product;
 $display("intA.product = %0d",y); //product = 24 (4*3*2*1)
 y = intA.product(item) with (item + 1);
 $display("intA.product = %0d",y); //product = 120 (5*4*3*2)
 y = intA.and;
 $display("intA.and = %0h",y); //'and' = 0 (4&3&2&1)
 y = intA.or;
 $display("intA.or = %0h",y); //'or' = 7 (4 || 3 || 2 || 1)
 end
 endmodule

仿真log:

intA.sum = 10
intA.sum = 14
intB.sum = 10
intB.xor = 4
intA.product = 24
intA.product = 120
intA.and = 0
intA.or = 7
 V C S S i m u l a t i o n R e p o r t

约简运算符只适用于一维数组，如果你试着在二维数组上使用约简运算符，将得到一个编译错误。

Error-[IMDARMC] Illegal MDA reduction method call

审核编辑：汤梓红