Interface接口的優(yōu)勢(shì)和使用示例

什么引入interface？

將設(shè)計(jì)和驗(yàn)證從邏輯上和時(shí)間上分開，使得兩個(gè)小組可以相對(duì)獨(dú)立；

IC 設(shè)計(jì)的復(fù)雜度逐漸增加，模塊之間的連接也逐漸復(fù)雜，傳統(tǒng)的 Verilog信號(hào)連接方式代碼量太大，容易出錯(cuò)，且不易于復(fù)用。

Interface的優(yōu)勢(shì)

簡(jiǎn)潔：

1、使用 Interface 在驗(yàn)證中添加、刪除和修改信號(hào)時(shí)只需要修改 Interface 和使用該 Interface 的模塊，怎么理解？

如圖所示：頂層模塊top例化了模塊m1和m2，a信號(hào)從m2經(jīng)過頂層模塊到m1。假設(shè)現(xiàn)需將信號(hào)a修改為b，不使用接口的情況下，m1、m2及top模塊都應(yīng)該做出相應(yīng)的修改；若使用接口，top例化的是接口，接口內(nèi)的信號(hào)修改只需要修改m1、m2相關(guān)部分即可。

2、兩個(gè)塊之間有兩個(gè)以上的信號(hào)連接，并且使用特定的協(xié)議時(shí)，使用接口更利于復(fù)用。

軟硬件域的橋梁：

Interface 是硬件域（ module、設(shè)計(jì)中使用）和軟件域（ class、驗(yàn)證環(huán)境中使用）交互的唯一方式。

定義要點(diǎn)

Interface 的定義與 Module 類似，可以參考 Module 的定義方法；由于接口直接與DUT打交道，因此變量建議聲明為四值邏輯logic；同時(shí)為了防止驗(yàn)證環(huán)境帶來的競(jìng)爭(zhēng)問題，驅(qū)動(dòng)硬件的信號(hào)應(yīng)使用非阻塞賦值；Interface端口列表中只需要定義時(shí)鐘、復(fù)位等公共信號(hào)，或者不定義任何端口信號(hào)。

使用示例

首先定義interface，然后在頂層例化后作為module的端口列表分別傳入DUT和TB中。

接口中的modport

前一個(gè)例子中使用了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)信號(hào)方向的連接方式。在使用該端口的原始網(wǎng)單里包含了方向信息，編譯器依次來檢查連線錯(cuò)誤。也可以通過modport來進(jìn)一步限定信號(hào)傳輸?shù)姆较?，避免端口連接的錯(cuò)誤。

需要注意的是modport中的input和output方向是調(diào)用該modport模塊的輸入輸出方向，比如TEST的modport內(nèi)聲明的方向，就是調(diào)用它的test模塊輸入輸出。

事實(shí)上modport在驗(yàn)證環(huán)境中使用并不多，因?yàn)橄挛奶岬降牟坏玞locking塊包含了modport的方向信息，同時(shí)clocking塊也可作為同步信號(hào)的驅(qū)動(dòng)。

接口中的clocking塊

clocking 塊，用來對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行采樣和驅(qū)動(dòng)，可以避免設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的競(jìng)爭(zhēng)。clocking block需要指定一個(gè)觸發(fā)時(shí)鐘，比如posedge clk、negedge clk。

同若驗(yàn)證環(huán)境中需要同步驅(qū)動(dòng)，利用“arb_if.cb.*”的方式利用clocking塊中的信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)即可。

同時(shí)可以為clocking塊中信號(hào)設(shè)置建立和保持時(shí)間，若未設(shè)置建立時(shí)間或保持時(shí)間時(shí)則會(huì)默認(rèn)在clocking事件前1step輸入采樣，在事件后#0對(duì)輸出驅(qū)動(dòng)。

標(biāo)注的語(yǔ)句表示在時(shí)鐘上升沿前10ns進(jìn)行采樣，在時(shí)鐘上升沿2ns后進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。怎么理解？事實(shí)上這個(gè)步驟主要是為了模擬實(shí)際的硬件行為，感興趣的可以自己畫幾級(jí)觸發(fā)器來分析，TB對(duì)DUT的驅(qū)動(dòng)一側(cè)相當(dāng)于DUT的上一級(jí)觸發(fā)器，采樣DUT數(shù)據(jù)一側(cè)的TB相當(dāng)于DUT的下一級(jí)寄存器。

幾點(diǎn)注意：clocking不是interface獨(dú)有的，module、program也可以聲明clocking模塊；clocking中列舉的信號(hào)都是由interface、module、program等聲明了clocking的模塊定義的，cloking自身不聲明信號(hào)；一個(gè)interface中可以定義多個(gè)clocking，同一個(gè)變量可以在多個(gè)clocking塊中被應(yīng)用，且可以聲明不同的輸入輸出方向。

完結(jié)。

審核編輯：湯梓紅