SystemVerilog — это язык описания и проверки аппаратного обеспечения, обычно используемый при проектировании и проверке цифровых систем. Ограничения играют решающую роль в обеспечении соответствия проекта конкретным требованиям. В этой статье мы углубимся в концепцию встроенных ограничений в SystemVerilog и рассмотрим различные методы их эффективного использования, сопровождаемые примерами кода.

Что такое встроенные ограничения?
Встроенные ограничения позволяют определять ограничения непосредственно внутри кода, что делает их более читаемыми и удобными в обслуживании. Они предоставляют гибкий способ управления генерацией случайных значений во время моделирования, обеспечивая эффективную генерацию стимулов для проверки.

Метод 1: использование ключевого слова randc
Ключевое слово randcпомогает определить случайную величину с ограничениями. Рассмотрим следующий пример:

class MyClass;
  randc int value;
  constraint c_value {
    value inside {1, 2, 3, 4};
  }
endclass

В этом фрагменте кода мы определяем случайную переменную valueтипа intи применяем ограничение c_valueс помощью insideоператор. Оператор insideограничивает сгенерированные значения указанным набором.

Метод 2: ограничение массивов
Встроенные ограничения также можно применять к массивам. Вот пример:

class MyClass;
  rand int values[4];
  constraint c_values {
    foreach (values[i])
      values[i] inside {[1:10]};
  }
endclass

В этом случае ограничение c_valuesгарантирует, что каждый элемент массива valuesпопадает в диапазон от 1 до 10.

Метод 3: использование оператора импликации
Оператор импликации (==>) позволяет определять условные ограничения. Рассмотрим следующий пример:

class MyClass;
  rand int a;
  rand int b;
  constraint c_a {
    a inside {[1:10]};
  }
  constraint c_b {
    b inside {[10:20]};
  }
  constraint c_implication {
    c_a.a != 5 ==> c_b.b > 15;
  }
endclass

В этом фрагменте кода ограничение c_implicationгласит, что если значение aне равно 5, то значение bдолжно быть больше 15.

Метод 4: Взвешенные ограничения
SystemVerilog позволяет определять взвешенные ограничения с помощью ключевого слова soft. Вот пример:

class MyClass;
  rand int value;
  constraint c_value {
    value inside {[1:10]};
  }
  constraint c_soft {
    soft c_value.weight == 80;
  }
endclass

В этом случае ограничение c_valueимеет вес 80, что указывает на то, что значения в диапазоне от 1 до 10 с большей вероятностью будут выбраны во время рандомизации.

Встроенные ограничения обеспечивают мощный механизм управления генерацией случайных стимулов в SystemVerilog. В этой статье мы рассмотрели несколько методов определения встроенных ограничений, в том числе использование ключевого слова randc, ограничение массивов, использование оператора импликации и включение взвешенных ограничений. Используя эти методы, вы можете повысить эффективность своей среды проверки и гарантировать, что ваши проекты соответствуют желаемым спецификациям.