簡談FPGA verilog中的task用法

大家好，又到了每日學(xué)習(xí)的時間了，今天我們來聊一聊FPGA verilog中的task用法。
任務(wù)就是一段封裝在“task-endtask”之間的程序。任務(wù)是通過調(diào)用來執(zhí)行的，而且只有在調(diào)用時才執(zhí)行，如果定義了任務(wù)，但是在整個過程中都沒有調(diào)用它，那么這個任務(wù)是不會執(zhí)行的。調(diào)用某個任務(wù)時可能需要它處理某些數(shù)據(jù)并返回操作結(jié)果，所以任務(wù)應(yīng)當(dāng)有接收數(shù)據(jù)的輸入端和返回數(shù)據(jù)的輸出端。另外，任務(wù)可以彼此調(diào)用，而且任務(wù)內(nèi)還可以調(diào)用函數(shù)。

1．任務(wù)定義
任務(wù)定義的形式如下：
task task_id;
[declaration]
procedural_statement
endtask

其中，關(guān)鍵詞 task 和 endtask 將它們之間的內(nèi)容標(biāo)志成一個任務(wù)定義，task 標(biāo)志著一個任務(wù)定義結(jié)構(gòu)的開始；task_id 是任務(wù)名；可選項(xiàng) declaration 是端口聲明語句和變量聲明語句，任務(wù)接收輸入值和返回輸出值就是通過此處聲明的端口進(jìn)行的；procedural_statement是一段用來完成這個任務(wù)操作的過程語句，如果過程語句多于一條，應(yīng)將其放在語句塊內(nèi)；endtask 為任務(wù)定義結(jié)構(gòu)體結(jié)束標(biāo)志。下面給出一個任務(wù)定義的實(shí)例。

task task_demo; //任務(wù)定義結(jié)構(gòu)開頭，命名為 task_demo
input [7:0] x,y; //輸入端口說明
output [7:0] tmp; //輸出端口說明

if(x>y) //給出任務(wù)定義的描述語句
tmp = x;
else
tmp = y;

endtask

上述代碼定義了一個名為“task_demo”的任務(wù)，求取兩個數(shù)的最大值。在定義任務(wù)時，

有下列六點(diǎn)需要注意：
（1）在第一行“task”語句中不能列出端口名稱；
（2）任務(wù)的輸入、輸出端口和雙向端口數(shù)量不受限制，甚至可以沒有輸入、輸出以及雙向端口。
（3）在任務(wù)定義的描述語句中，可以使用出現(xiàn)不可綜合操作符合語句（使用最為頻繁的就是延遲控制語句） ，但這樣會造成該任務(wù)不可綜合。
（4）在任務(wù)中可以調(diào)用其他的任務(wù)或函數(shù)，也可以調(diào)用自身。
（5）在任務(wù)定義結(jié)構(gòu)內(nèi)不能出現(xiàn) initial和 always過程塊。
（6）在任務(wù)定義中可以出現(xiàn)“disable 中止語句” ，將中斷正在執(zhí)行的任務(wù)，但其是不可綜合的。當(dāng)任務(wù)被中斷后，程序流程將返回到調(diào)用任務(wù)的地方繼續(xù)向下執(zhí)行。

2．任務(wù)調(diào)用
雖然任務(wù)中不能出現(xiàn) initial 語句和 always 語句語句， 但任務(wù)調(diào)用語句可以在 initial 語句和 always 語句中使用，其語法形式如下： task_id[(端口1, 端口 2, ........, 端口 N)]; 其中 task_id是要調(diào)用的任務(wù)名，端口 1、端口 2，…是參數(shù)列表。參數(shù)列表給出傳入任務(wù)的數(shù)據(jù)（進(jìn)入任務(wù)的輸入端）和接收返回結(jié)果的變量（從任務(wù)的輸出端接收返回結(jié)果） 。
任務(wù)調(diào)用語句中，參數(shù)列表的順序必須與任務(wù)定義中的端口聲明順序相同。任務(wù)調(diào)用語句是過程性語句，所以任務(wù)調(diào)用中接收返回數(shù)據(jù)的變量必須是寄存器類型。下面給出一個任務(wù)調(diào)用實(shí)例。

例：通過 Verilog HDL 的任務(wù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)一個 4 比特全加器。

module EXAMPLE (A, B, CIN, S, COUT);

input [3:0] A, B;
input CIN;
output [3:0] S;
output COUT;

reg [3:0] S;
reg COUT;
reg [1:0] S0, S1, S2, S3;

task ADD;

input A, B, CIN;
output [1:0] C;

reg [1:0] C;
reg S, COUT;

begin

S = A ^ B ^ CIN;
COUT = (A&B) | (A&CIN) | (B&CIN);
C = {COUT, S};
end
endtask

always @(A or B or CIN) begin
ADD (A[0], B[0], CIN, S0);
ADD (A[1], B[1], S0[1], S1);
ADD (A[2], B[2], S1[1], S2);
ADD (A[3], B[3], S2[1], S3);
S = {S3[0], S2[0], S1[0], S0[0]};
COUT = S3[1];
end
endmodule

在調(diào)用任務(wù)時，需要注意以下幾點(diǎn)：
（1）任務(wù)調(diào)用語句只能出現(xiàn)在過程塊內(nèi)；
（2）任務(wù)調(diào)用語句和一條普通的行為描述語句的處理方法一致；
（3）當(dāng)被調(diào)用輸入、輸出或雙向端口時，任務(wù)調(diào)用語句必須包含端口名列表，且信號端口順序和類型必須和任務(wù)定義結(jié)構(gòu)中的順序和類型一致。需要說明的是，任務(wù)的輸出端口必須和寄存器類型的數(shù)據(jù)變量對應(yīng)。
（4）可綜合任務(wù)只能實(shí)現(xiàn)組合邏輯，也就是說調(diào)用可綜合任務(wù)的時間為“0” 。而在面向仿真的任務(wù)中可以帶有時序控制，如時延，因此面向仿真的任務(wù)的調(diào)用時間不為“0” 。

今天就聊到這里，各位，加油。