function和task

任務(wù)和函數(shù),可以把一個很大的程序模塊分解成許多較小的任務(wù)和函數(shù)便于理解和調(diào)試。在編寫Testbench時用的較多,而在寫可綜合的代碼時要少用。

1 task詳細說明

1.1 任務(wù)定義

task <任務(wù)名> (
    <端口及數(shù)據(jù)類型聲明>
);
    <語句1>;
    <語句2>;
    <語句3>;
    ...
endtask

在定義一個task時,必須注意以下幾點:

  1. 任務(wù)定義結(jié)構(gòu)不能出現(xiàn)在任何一個過程塊內(nèi);
  2. 一個task可以沒有輸入/輸出端口,當然也可以有;
  3. 一個task可以沒有返回值,也可以通過輸出端口或雙向端口返回一個或多個值;
  4. 除任務(wù)參數(shù)外,task還能夠訪問調(diào)用任務(wù)的模塊中定義的任何變量;
  5. 在任務(wù)定義的描述語句中,可以出現(xiàn)不可綜合操作符合語句,但這樣會造成任務(wù)不可綜合;
  6. 在任務(wù)定義結(jié)構(gòu)中不可出現(xiàn)initial和always語句;

1.2 任務(wù)調(diào)用

<任務(wù)名> (端口1, 端口2, 端口3, ..., 端口n);

在調(diào)用task時,必須注意一下幾點:

  1. task調(diào)用是過程性語句,因此只能出現(xiàn)在always過程塊和initial過程塊中,調(diào)用task的輸入與輸出參數(shù)必須是寄存器類型的;
  2. task調(diào)用語句中的列表必須與任務(wù)定義時的輸入、輸出和雙向端口參數(shù)說明的順序相匹配。
  3. 在調(diào)用task時,參數(shù)要按值傳遞,而不能按地址傳遞(和其他語言的不同);
  4. 在一個task中,可也直接訪問上一級調(diào)用模塊中的任何寄存器;
  5. 可以使用循環(huán)中斷控制語句disable來中斷任務(wù)執(zhí)行,在task被中斷后,程序流程將返回到調(diào)用task調(diào)用的地方繼續(xù)向下執(zhí)行。
  6. 可綜合任務(wù)只能實現(xiàn)組合邏輯,也就是說調(diào)用可綜合任務(wù)的時間為0。

2 function詳細說明

2.1 函數(shù)定義

function <返回值類型和范圍> (函數(shù)名);
<端口定義>
begin
 <語句1>;
 ...
end
endfunction

函數(shù)定義例子:

function [7:0] getbyte; // 函數(shù)名,也是返回寄存器
input [15:0] address; // 端口定義
begin
    <說明語句> //從地址字中提取低字節(jié)的程序
    getbyte = result_expression;
end
endfunction

定義function時,要注意以下幾點:

  1. function定義結(jié)構(gòu)不能出現(xiàn)在任意一個過程塊(always塊或者initial塊)的內(nèi)部;
  2. function定義不能包括有任何時間控制語句,即任何用#,@或wait來標識的語句;
  3. 定義function時至少要有一個輸入端口,不能包含輸出端口;
  4. 函數(shù)不能啟動任務(wù);
  5. 定義function時,在function內(nèi)部隱式地將函數(shù)名聲明成一個寄存器變量,就是函數(shù)有且僅有一個返回值即函數(shù)名。
    如果沒有指定的返回值的寬度,function將缺省返回1位二進制數(shù)。

2.2 函數(shù)調(diào)用

<函數(shù)名> (<輸入表達式1>, ..., <輸入表達式n>);

function的調(diào)用既可以出現(xiàn)在過程塊中又可以出現(xiàn)在assign連續(xù)賦值語句之中;另外,function定義中聲明的所有局部變量寄存器都是靜態(tài)的,即function中的局部寄存器在function的多個調(diào)用之間保持他們的值。

3 區(qū)別

  1. 任務(wù)種中可以使用#、@或wait等時間控制語句,函數(shù)不可以;
  2. 函數(shù)不能啟動任務(wù),而任務(wù)可以啟動其他任務(wù)和函數(shù);
  3. 函數(shù)至少要有一個輸入變量,不能包含輸出變量,任務(wù)可以沒有或有多個任何類型的變量;
  4. 函數(shù)有且只有一個返回值,任務(wù)沒有返回值,但可以有輸出端口(寄存器),也可以沒有;
  5. 任務(wù)可以訪問調(diào)用它的模塊中的任何變量,函數(shù)不可以;

4 深入理解

  1. task相當于一個過程,因此是不能調(diào)用always、initial這樣的過程塊的,當然也不能調(diào)用module。
  2. task語句是可綜合的,但是只能實現(xiàn)組合邏輯,如果包含了時間控制語句,比如#、@、wait等,就不能綜合了。這樣可綜合的task就相當于把一些組合邏輯封裝起來,達到簡化代碼的作用。
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