Property使用
Property使用
- 1. 介绍
- 2. 时钟声明
- 3. 绑定
- 4. expect语句
1. 介绍
- 结合sequence(序列)对时序和逻辑的描述,property(属性)可以用来描述合计的确切行为;
- property可以在验证中用来做assumption,checker或者coverage;
- 当使用assert关键词时,可以用作checker来检查设计是否遵循property的描述;
- 当使用assum关键词时,可以作为环境的假设条件,对于仿真环境和形式验证均起到对激励进行假设的作用;
- 当使用cover关键词时,可以将property是否真正通过作为断言覆盖率来衡量;
- property可以在module、interface、clocking块或者package中声明;
- property也可以同sequence一样具备形式参数;
property rule(x, y);##1 x |-> y; endproperty
2. 时钟声明
一般对于sequence或者property,默认情况下,在使用同一个时钟来对数据做采样,但是也不排除多个时钟的采样情况;
@(posedge clk0) sig0 ##1 @(posedge clk1) sig1
如果一个sequence或者property需要声明多个时钟来做数据采样,可以使用
##1
结合第二个时钟沿采样;只能使用
##1
来表示与第一个时钟(clk0)沿紧密相连的下一个时钟(clk1)沿;seqauence
操作符号例如and、or、intersect等无法被使用在多时钟sequence
;以下的多时钟
sequence
声明均是非法的;@(posedge clk0) sig0 ##0 @(posedge clk1) sig1@(posedge clk0) sig0 ##2 @(posedge clk1) sig1@(posedge clk0) sig0 intersect @(posedge clk1) sig1
property
中的and、or、not则可以用在多时钟的property
声明中,因为它们仅代表逻辑运算,并不参与sequence
之间的时序关系;可以在sequence中独立指定时钟:
sequence s2; @(posedge clk) a ##2b; endsequence property p2; not s2; endproperty assert property(p2);
可以在property中独立指定时钟:
property p3; @(posedge clk) not (a ##2 b); endproperty assert property(p3);
在过程块中,可以继承过程块的时钟:
always @(posedge clk) assert property(not (a ##2 b));
在时钟块,也可以继承时钟块的时钟:
clocking master_clk @(posedge clk);property p3; not (a ##2 b); endproperty endclocking assert property(master_clk.p3);
断言的时钟由一下条件的优先级逐级判定:
- 显示声明断言时钟
- 继承断言所嵌入环境的时钟
- 继承默认的时钟
对于多时钟的断言,必须显式声明时钟,无法继承或者使用默认时钟;
如果是多时钟断言,也无法嵌套入由时钟驱动的过程块语句;
always @(clk) assert property(mult_clock_prop); // illegal initial @(clk) assert property(mult_clock_prop); // illegal
多时钟断言,也无法嵌套入时钟块;
3. 绑定
- 断言可以嵌入到设计中,也可以在设计外部定义,断言不可综合;
- 嵌入到设计中,可以存在无法综合的问题,需要同时考虑添加编译定向(compiler directive);
- 在设计外部定义,不用担心综合问题;
bind
方法可以满足在设计外部定义断言,而将其绑定到设计内部或者接口上面;- 使用方法:
bind design_block_or_instance_name block_with_assertions
bind
可以将包含断言的模块与设计模块或者实例进行绑定,既可以满足对设计内部信号的可视性,又能够满足断言模块的独立性;- 使用绑定的优势在于,无法修改原有设计代码,也无需添加检测信号,既可以实现断言的添加;
interface range(input clk, enable, input int minval, expr);property crange_en;@(posedge clk) enable |-> (minval <= expr); // 小于等于endpropertyrange_chk: assert property(crange_en); endinterfacebind cr_unit range r1(c_clk, c_en, v_low, (in1&&in2)); // cr_unit是模块名 // range是接口 // r1是interface的实例,括号中的参数(信号)都来自于design,也就是model的端口信号或者内部信号
- 在tb中例化interface,与dut做连接,这和
bind
方法一样都需要例化;- 不同的是,在例化dut的时候要把端口连上,如果想看到dut内部信号就得
tb.层次1.层次2.信号名
; - 在用bind绑定模块和interface的时候,默认能够看到interface里面边界以及内部信号,这里的内部信号不包含内部层次以下的信号;
interface
的例化实在tb中;bind
的例化最终实在模块内部,也就是dut内部;
- 不同的是,在例化dut的时候要把端口连上,如果想看到dut内部信号就得
4. expect语句
- 之前的
assert
、assume
和cover
都是非组合的方式,即它们本身并不会阻塞后续的语句,但是expect是一种阻塞的property
使用方式; expect
的语法同assert
一致,不过他会等待property
执行通过,才会执行后续的语句;- 简单来看,可以使用
wait
语句的地方,就可以使用expect
语句;initial begin#200ms;expect(@(posedge clk) 1 ##1 b ##1 c)else $error("expect failed");ABC: ... end
- 仿真在200ms开始,如果在连续的3个周期,可以一次看到a = 1, b = 1, c = 1,那么expect语句就会通过,否则会出现运行错误;
- 当我们期望一些特定时序的时候,作为阻塞条件,我们则可以使用property的这种方式,来将其嵌入到过程语句块中;
a ##1 b ##1 c
,这种写法相当于一个sequence;a |=> b |=> c
,这种写法与上面的功能一样,但是相当于多个sequence;- 和assert语句的调用方式类似,它也可以使用在function和task中,同时在可以引用静态变量或者动态变量;
integer data; ... task automatic wait_for(integer value, output bit success);expect(@(posedge clk) ##[1:10] data == value) success = 1;else success = 0; endtaskinitial beginbit ok;wait_for(23, ok); // wait for value 23 end
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