systemverilog interface杂记

随着IC设计复杂度的提高，模块间互联变得复杂，SV引入接口，代表一捆连线的结构。

Systemverilog语法标准，新引入一个重要的数据类型：interface。

interface主要作用有两个：一是简化模块之间的连接；二是实现类和模块之间的通信；

接口（interface）为硬件模块的端口提供了一个标准化的封装方式。

用interface来封装接口的信号和功能。

interface的定义是独立于模块的，通过关键字interface和endinterface关键词来定义。

 

注意：

interface里面可以带时钟、断言、任务(task)、函数(function)等定义。

一个interface 也可以有input,output或是inout端口。

当interface例化时，只有当变量或是线网声明在一个interface的端口列表中才能通过名字或是位置来互连。

interface是可综合的。

 

 

一种新加的和interface有关系的构造体是Modport 。

它提供了module的interface端口和在特定的module中控制task和function使用的方向性信息。这些端口的方向可以在module中可以看到。

接口使用无信号的连接方式。

Modport将接口中信号分组并指定方向。就像下图中的黑色矩形块里面一样，黑盒，我们从外面看并不关心Modport的定义，只需要考虑clk。

 

interface membus(input logic clk, output wor status);

 logic mrdy;

 logic wen;

 logic ren;

 logic [7:0] addr;

 logic [7:0] c2m_data;

 logic [7:0] m2c_data;

 

 task reply_read(input logic [7:0] data, integer delay);

   #delay;

   @(negedge clk)

   mrdy=1'b0;

   m2c_data=data;

   @(negedge clk)

   mrdy=1'b1;

endtask

 

 //Task和function可以定义在interface中，从而允许构造更抽象级的模型

 

 task read_memory(input logic [7:0] raddr, output logic [7:0] data);

   @(posedge clk);

   ren=1'b0;

   addr=raddr;

   @(negedge mrdy);

   @(posedge clk);

   data=m2c_data;

   ren=1'b1;

 endtask

 

modport master(output wen, ren, addr, c2m_data, input mrdy, m2c_data, status, read_memory);

modport slave(input wen, ren, addr, c2m_data, output mrdy, m2c_data, status, reply_read);

//控制task和function使用的方向性信息，以便在下面的module中使用

 

endinterface

 

总的来说,interface指明了TB和DUT之间的连接信号，clocking规定了信号之间的时序关系，而modport则明确了站在不同的角度对应信号的输入输出方向。通过虚拟接口的定义将以上内容封装起来。

接口interface与module,program一样，都是层次化结构，主要用来完成设计module和验证program之间的连接。interface中有两个重要的功能块clocking block和modport。

clocking block，用来对同步信号进行采样和驱动，可以避免设计和验证的竞争。clocking block需要指定一个时间，通常是posedge或negedge，同时还可以为块中信号设置建立保持时间，在默认建立保持时间均为1ns。

如下面的例子所示：

...

clocking msclk_cb @(posedge clk); //clocking block块定义

default intput #setup output #holdtime; //输入建立时间，输出保持时间设定

intput xxxxx;

output xxxx;

...

endclocking

...

modport block，对于同一个接口，不同的事物处理器可能会有不同的视角，比如对driver而言是输出的信号，在driver_monitor看来则是输入信号，所以可以引入modport来声明端口模块。

 

默认情况下interface的所有信号都是异步的

可以通过clocking block定义一组信号与时钟同步

modport定义与test的连接。

关于interface的实例化：

1，在moule中，可以直接实例化，

即my_if input_if;

2,在class中，需要使用virtual interface来实例化。

即 class my_driver extends uvm_driver

virtual my_if vif;

XXXXX；

endclass