SystemVerilog：处理信号双驱动问题解析

1.前言

最近帮朋友搞定一个小问题，记录一下。不啰嗦，直接上结论：当某个信号出现多于一个驱动源的时候，或者某个信号是双向(inout)的时候，都需要使用wire来完成线网连接。具体用法就是声明某个信号为wire sigal_a;或者wire logic signal_a;就可以了。注意直接声明为logic signal_a;是不行的，会报类似如下的错误：xmelab: *E,ICDCBA: Illegal combination of driver and output clockvar to variable 'signal_a' detected (output clockvar found in ......).

2. 实例代码

interface test_if(input clk);
  //var logic multi_drv_sig;//code bug
  logic multi_drv_sig;//code bug
  //wire logic multi_drv_sig;//ok
  //wire multi_drv_sig;//ok


  clocking cb @(posedge clk);
    inout multi_drv_sig;
  endclocking


  modport modp_0(output multi_drv_sig);
  modport modp_1(input multi_drv_sig);
endinterface


module test();


test_if test_if0();


assign test_if0.modp_1.multi_drv_sig=0;
endmodule

3.Makefile脚本

all:clean
  xrun -sv -64bit -access rwc -top test ./*.sv
clean:
  rm -rf *.d *.history *.log

4.仿真结果

5.报错信息查询

如下图所示，查询报错信息的含义，xrun甚至还给出了解决方案，通过添加工具提供的选项-warn_multiple_driver的确可以将这个*E的Error降为Warning，但是这不是问题的根源。

6. 问题的根源

如下图所示，第4行和第5行的用法都是对的，第2行和第3行的用法都是错误的。

7. Summary& Conclusion

在SystemVerilog中，类型可以分为线网(net)和变量(variable)。线网的赋值设定与Verilog的要求相同，即线网赋值需要使用连续赋值语句(assign)，而不应该出现在过程块(initial/always)中；相比于线网驱动的限制，变量(var)类型的驱动要求就没有那么多了，如logic [15:0] signal_b,该变量默认类型是var(变量)，对它可以使用连续赋值或过程赋值。

简言之，可以在module中的数值存储和线网连接，多数情况下使用logic类型变量，而很少有只能使用wire的情况。那么什么时候需要使用wire类型呢？就是本文的这种scenario：当某个信号出现多于一个驱动源的时候，或者某个信号是双向(inout)的时候，都需要使用wire来完成线网连接。具体用法就是声明某个信号为wire sigal_a;或者wire logic signal_a;就可以了。

编辑：黄飞