SystemVerilog学习1——interface

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我是靠谱客的博主霸气外套，这篇文章主要介绍SystemVerilog学习1——interface，现在分享给大家，希望可以做个参考。

利用verilog，有两种连接方式：按顺序连接和按名称连接。

verilog的连接非常繁琐！！！如果将一个信号名儿修改了，那就需要修改其他与他有关的信号名儿，麻烦且容易出错！！！

system采用接口解决这种繁琐。

接口可以用作设计，也可以用作验证，接口可以使得信号连接变得简洁并且不容易出错。接口减少了模块之间错误连接的可能性；如果要添加新的信号，只需要在接口中声明，不需要在模块中声明。

interface集合了多个verilog类型的信号，是一个独立的端口类型，可以是一个独立的文件。

Interface和module相同点：

1.可以定义端口与双向信号

2.可以使用initial和always语句

3.可以定义function与task

Interface和module不同点：

模块可以例化接口，接口不可以例化模块

DUT和TB之间的驱动关系可以使用interface这个插排完成。

1.interface声明

利用interface简化模块连接，interface声明如下：

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interface arb_if(
    input bit clk
);

logic [1:0] grant,request;
logic       reset_n;

endinterface

顶层文件例化interface如下：

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module top;
    bit clk;
    always #5 clk=~clk;

    arb_if arbif(clk);
    
    arbiter u_arbiter(arbif);
    test    u_test(arbif);

endmodule

可以看出，信号端口的连接就不针对内部具体的端口了，如果之后修改信号名或者信号位宽，直接去interface中修改即可。

2.interface中信号的使用

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//接口声明
interface arb_if(
    input bit clk
);

logic [1:0] request,grant;
logic       reset_n;

endinterface




module tb(
    arb_if arbif  //arbif相当于组长
);

initial begin
    @(posedge arbif.clk) //arbif.clk相当于组员
        arbif.request <= 2'b01;
        ...

    if(arbif.grant != 2'b01)
    ...
    
    $finish
end

3.接口与端口的连接

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//接口声明
interface arb_if(
    input bit clk
);

logic [1:0] request,grant;
logic       reset_n;

endinterface


module top;
    
bit clk;
always #5 clk = ~clk;
arb_if arbif(clk);

//两种方式
arbiter u_arbiter(
    .grant(arbif.grant),
    .request(arbif.request),
    .reset_n(arbif.reset_n),
    .clk(arbif.clk)
);//比较麻烦


test u_test(arbif);//推荐

endmodule

4.接口信号分组：modport

为接口内部信号提供不同的视图，只是声明连接模块的信号的端口方向

也就是将大组分为多个小组

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//接口声明
interface arb_if(
    input bit clk
);

logic [1:0] request,grant;
logic       reset_n;

//在interface中声明modport
modport DUV(
    input request,clk,reset_n,
    output grant
);


modport TEST(
    input grant,clk,
    output request,reset_n
);

endinterface

//设计模块中使用interface中的modport
module arbiter(
    arbif.DUV arbif_duv
);
...
endmodule

//测试案例中使用interface的modport
module tb(
    arbif.TEST arbif_test
);
...
endmodule

interface总结：

1. 功能：

一组信号/线网；

独立的文件；

在interface中定义通信协议；

在interface中定义协议检查和验证函数：task function assertion

2.modport可以定义interface的不同视图（DUV,test program）

3.interface不能有rtl

4.interface可综合

5.interface中可以包含多个modport

实例说明：接口使用四步骤

1.定义接口：

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interface arb_if(
    input bit clk
);

logic [1:0] request,grant;
logic reset_n;

endinterface

2.DUT调用inetrface

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module arb(arb_if arbif);//接口传入模块中
...     


always@(posedge arbif.clk or negedge arbif.reset_n)
    if(arbif.reset_n)
        arbif.grant <= 2'b00;
    else 
        arbif.grant <= next_grant;

endmodule

3.TEST调用interface

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module test(arb_if arbif);

initial begin
    initial begin
    @(posedge arbif.clk) //arbif.clk相当于组员
        arbif.request <= 2'b01;
        ...
    @(posedge arbif.clk)
        if(arbif.grant != 2'b01)
        ...
    
    $finish

end

4.top层例化接口 DUT TEST

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module top;

    bit clk;

    always #5 clk=~clk;


    arb_if arbif(clk);

    arb_al(arbif);

    test_al(arbif);

endmodule