IC验证学霸笔记3——SV 数据类型小结

1.内建数据类型

相比于Verilog 将寄存器类型reg和net(线网)类型区分如此清楚，在SV中引入了logic数据类型。任何使用线网的地方均可以使用logic，但要求logic不能有多个结构性的驱动，例如在对双向总线建模时。此时，需要使用线网类型。
四值逻辑类型有：logic，reg，wire，integer;
二值逻辑类型有：bit， byte，int，shortint，longint;
按照有无符号还可以分为：
有符号类型：integer, byte, int，shortint，longint;
无符号类型：logic，reg，wire，bit；
注意:
在遇到变量类型时，应注意它们的符号类型和逻辑类型，在变量的运算中，尽可能避免两种不一致的变量进行操作。
1.对于有符号类型，例如：byte变量的最大值是127，而不是255（它的范围是-128–127）。
2.对于逻辑变量类型，四值逻辑类型默认值为X，二值逻辑类型的默认值为0。

2.定宽数组

2.1.定宽数组的声明与赋值

 注意：当测试平台通过存储器数据的变化来唤醒时，通过@操作符实现，这个操作符只能用于标量或者合并数组。例如上边代码中的非合并数组array，只可以将array[0]或者1w作为敏感信号，但不能用整个array数组，除非把它扩展成：@（array[0] or array[1] or array[2])。

可能用到的系统函数：
$dimensions(array_name) :返回数组的维度

$left(array_name，dimensions) :返回数组指定维度最左边索引值

$size(array_name，dimensions) :返回数组指定维度的大小

$bits(expression) :返回数组存储比特数

 2.2 基本的数组操作----复制和比较

2.2 基本的数组操作----for & foreach

SV中$size函数返回数组的宽度。在foreach循环中，只需要指定数组名，并在其后的（）中给出索引变量，系统便会自动遍历数组中的元素，索引变量自动声明，并只在循环中有效。

3.动态数组

动态数组在声明时使用空的下标[ ]，这意味着数组的宽度不在编译时给出，而在程序运行时指定。数组在最开始是空的，所以必须调用new[ ]操作符来分配空间，同时在方括号中传递数组宽度。

动态数组有一些内建的子程序，例如delete和size。

只要基本数据类型相同，比如都是int，定宽数组和动态数组之间可以相互赋值，在元素数目相同的情况下，可以把动态数组的值复制给定宽数组。也可以将定宽数组的值复制给动态数组，此时，SV会调用构造函数new[ ]来分配空间并赋值。

4.队列

队列的声明是使用带有美元符号的下标[$]，但不需要使用构建函数new[ ]来开辟空间,。

队列的操作：

队列中的元素是连续存放的，所以队列的初始化赋值用{}，而不加'。同样由于其是连续存放数据，所以，在队头和队尾pop/push数据非常方便，执行速度很快，这与队列的长度没有关系。但是在队列中间增加或者删除数据则需要搬移腾出空间，所以该操作耗时与队列的长度有关，应呈现线性相关。另可将动态数组，定宽数组的值复制给队列。

5.关联数组

针对与对一个非常大的地址空间寻址时，可利用关联数组，来保存这些稀疏矩阵的元素，只为实际写入的元素分配空间。

关联数组采用在 [ ]中放置数据类型的形式来声明，例如：[int], 可通过X.exists()索引某一元素是否存在。

6.数组的方法

6.1 缩减方法

所谓缩减方法是将一个数组变成一个值，常见的方法有sum（和），product（积），and（与），or（或）和xor（异或），对于以上运算，要特别注意变量的位宽。SV中没有提供专门从一个数组中随机挑选单个元素的方法，对于定宽数组，队列，动态数组和关联数组可以采用$urandom_range($size(array)-1),而对于队列和动态数组还可以采用$urandom_range(array.size()-1).

6.2 定位方法

1）定位方法可以帮助查找数组中的最大值，特定值之类的信息，但是注意这些方法的返回值通常是一个队列。

2）find定位方法：

当把缩减方法与条件语句with结合使用时，sum操作符返回的结果是条件为真时的次数。

6.3排序方法

所谓排序方法是对原有数组的数据进行重新定位的方法。

X.reserve() 倒序 不能带with使用

X.sort() 从小到大排序

X.rsort() 从大到小排序

X.shuffle() 随机 不能带with使用

7. typedef 自定义方法

7.1使用struct创建新类型

Verilog最大的缺陷就是没有数据结构，而在SV中可以通过struct语句创建数据结构，struct为一个数据的集合，所以它是可综合的。伴随着typedef可以用来创建新的类型，并利用新类型声明更多的变量。

为共享该类型，通过typedef来创建新类型

7.2枚举类型

枚举创建一种强大的变量类型，它仅限于一些特定名称的集合，例如指令中的操作码或者状态机的状态名。例如ADD,MOVE这些名称有利于编写和维护代码。枚举类型enum经常和typedef搭配使用，由此便于用户自定义枚举类型共享使用 。

枚举值缺省是 为 从0开始递增的整数，如上缺省默认INIT为0，DECODE为1，IDLE为2。也可以自己定义，如下：

如果没有特别指出，枚举类型会被当成int类型，由于枚举类型缺省值为0，所以在给枚举常量赋值赋值时要小心。

枚举类型的子程序：

1. first() 返回第一个枚举常量；

2. last() 返回最后一个枚举常量；

3. next() 返回下一个枚举常量；

4. next(N) 返回后N个枚举常量；

5. prev() 返回前一个枚举常量；

6.prev(N) 返回前N个枚举常量；

当到达枚举常量列表的头和尾时，函数next和prev会自动环形绕回。

8. 字符串

与C不同，字符串的结尾并不带标示符null，所有尝试使用字符“\0”的操作会被忽略。字符串采用动态存储方式，所以不用担心存储空间会被用完 。

字符串常见的几种操作:

get(N)：返回位置N上的字节

toupper 返回一个所有字符大写的字符串

tolower返回一个小写的字符串

{ }用于串接字符串

putc（M,C）把 字节C写到字符串的M位上

substr（start，end）提取出从位置start到end的所有字符。