SystemVerilog 控制流语句

• unique-if/unique0-if

• 对于unique-if ，如果condition没有一个匹配且没有加else语句，则会报告一个错误；如果超过1个condition匹配，也会报告错误；
  unique0-if与unique-if的不同之处在于，如果没有一个condition匹配也不会报错；

  module tb;
    int x = 4;
   
      initial begin
          // This if else if construct is declared to be "unique"
      // Error is not reported here because there is a "else"
          // clause in the end which will be triggered when none of
          // the conditions match
        unique if (x == 3) 
            $display ("x is %0d", x);
        else if (x == 5)
            $display ("x is %0d", x);
          else
            $display ("x is neither 3 nor 5");      
   
          // When none of the conditions become true and there
          // is no "else" clause, then an error is reported
        unique if (x == 3) 
            $display ("x is %0d", x);
        else if (x == 5)
            $display ("x is %0d", x);
      end
  endmodule
  

• priority-if

• 如果condition没有一个匹配且没有加else语句，则会报告一个错误；如果有多个condition匹配，排在前面的优先级最高，且执行完最高的优先级后退出选择；
   

  module tb;
  	int x = 4;
    
    	initial begin    
        	// Exits if-else block once the first match is found
        	priority if (x == 4)
        		$display ("x is %0d", x);
        else if (x != 5)
        		$display ("x is %0d", x);
    	end
  endmodule	
  

• unique,unique0 case

• 对于unique case ，如果case没有一个匹配，则会报告一个错误；如果超过1个condition匹配，也会报告错误，同时执行第一个匹配到的case;
  unique0-case与unique-case的不同之处在于，如果没有一个case匹配也不会报错；

  module tb;
    bit [1:0]   abc;
   
    initial begin
      abc = 1;
   
      // None of the case items match the value in "abc"
      // A violation is reported here
      unique case (abc)
        0 : $display ("Found to be 0");
        2 : $display ("Found to be 2");
        //使用unique case此时多加default
      endcase
    end
  endmodule
  

• priority case

• 至少有一个条件选项的值与条件表达式匹配。如果有多个条件选项的值与条件表达式匹配，必须执行第一个匹配分支

	bit [2:0] a;
	priority case(a) // 值4,5,6,7会引起一个运行时警告
	   3'b00?: $display("0 or 1");
	   3'b0??: $display("2 or 3");
	endcase

forever

在SV中，always块不能存在于类和其他过程块中，所以用forever代替。格式如下：

	always begin
    // Multiple statements
  	end

	class Monitor;
	  virtual task run();
	    forever begin
	      @(posedge vif.clk);
	      if (vif.write & vif.sel)
	        // Capture write data
	      if (!vif.write & vif.sel)
	        // Capture read data
	    end
	  endtask
	endclass
	 
	module tb;
	  Monitor mon;
	 
	  // Start the monitor task and allow it to continue as 
	  // long as there is activity on the bus
	  initial begin
	    fork
	      mon.run();
	    join_none
	  end
	endmodule

        为了防止循环体在delta时间内产生无限循环，导致仿真挂起，forever循环体内部必须带有时序控制或者disable语句。

break

类C语言的break声明立即结束循环操作。循环不会重新执行，除非执行流程重新到达循环的起点

1 // find first bit set within a range of bits
 2 always_comb begin
 3     first_bit = 0;
 4     for (int i=0; i<=63; i=i+1) begin
 5         if (i < start_range) continue;
 6         if (i > end_range) break; // exit loop
 7         if ( data[i] ) begin
 8             first_bit = i;
 9             break; // exit loop
10         end
11     end // end of the loop
12     ... // process data based on first bit set
13 end  

continue

        类C语言的continue声明跳转到循环的末尾并执行循环的控制。使用continue声明时，不需要对代码添加命名的begin…end块，而这在使用disable声明时是必要的。

1 logic [15:0] array [0:255];
2 always_comb begin
3     for (int i = 0; i <= 255; i++) begin : loop
4         if (array[i] == 0)
5           continue; // skip empty elements
6         transform_function(array[i]);
7     end // end of loop
8 end

return

        system verilog增加了类C语言的return声明，用于从一个非void函数中返回数值或者从一个void函数或任务返回。return声明可以在任务或函数执行流程的任意一点执行。当return声明执行后，任务或者函数立即退出而不需要执行到任务或者函数的末尾

1 task add_up_to_max (input [ 5:0] max,
2                     output [63:0] result);
3     result = 1;
4     if (max == 0) return; // exit task
5     for (int i=1; i<=63; i=i+1) begin
6         result = result + result;
7         if (i == max) return; // exit task
8     end
9 endtask

disable

        disable ：用于在多进程的场景下终止一个或多个进程
        disable语句可以用在task或者块中去终止指定的task或块，包括终止disable语句所在的块或者task。disable也可以用在function中去终止task或者块，但不能用于终止function。当在function中用dsiable语句终止了一个task或者块，而这个task或者块刚好又是这个function的caller, 这种情况的结果是未知的。

task proc_a;
    begin
    ...
    ...
    if (a == 0)
        disable proc_a; // return if true
    ...
    ...
    end
endtask

event

        event是一个静态对象句柄，用于在两个或多个同时活动的进程之间进行同步。 一个进程将触发事件，另一个进程将等待事件。

【1】可以赋值或与其他事件变量进行比较
【2】可以赋值为空
【3】当赋值给另一个事件时，两个变量都指向同一个同步对象
【4】可以传递给队列，函数和任务

如何触发并等待事件？

【1】可以使用->或->>运算符触发命名事件
【2】进程可以使用@运算符或.triggered等待事件

module tb;
 
  //创建一个事件变量，进程可用于触发和等待
  event event_a;
 
  // 线程1：使用“->”运算符触发事件
  initial begin
    #20 ->event_a;
    $display ("[%0t] Thread1: triggered event_a", $time);
  end
 
  // 线程2：使用“ @”运算符等待事件
  initial begin
    $display ("[%0t] Thread2: waiting for trigger ", $time);
    @(event_a);
    $display ("[%0t] Thread2: received event_a trigger ", $time);
  end
 
  // 线程3：使用“ .triggered”等待事件
  initial begin
    $display ("[%0t] Thread3: waiting for trigger ", $time);
    wait(event_a.triggered);
    $display ("[%0t] Thread3: received event_a trigger", $time);
  end
endmodule