數(shù)字硬件建模SystemVerilog-結(jié)構(gòu)體（一）

結(jié)構(gòu)體

結(jié)構(gòu)體用于將多個變量組合在一個通用名稱下。設計通常具有邏輯信號組，例如總線協(xié)議的控制信號，或狀態(tài)控制器內(nèi)使用的信號。結(jié)構(gòu)體提供了將這些相關變量捆綁在一起的方法。結(jié)構(gòu)體中的所有變量都可以單個賦值，或者每個變量都可以單獨賦值。結(jié)構(gòu)體包可以復制到具有相同定義的另一個結(jié)構(gòu)體，并通過模塊端口、任務或函數(shù)進出。

結(jié)構(gòu)體聲明

結(jié)構(gòu)體是使用struct關鍵字聲明的，類似于C語言。struct關鍵字后面跟著一個開始的大括號( { )變量聲明列表，結(jié)束的大括號（}），然后是結(jié)構(gòu)體的名稱。

一個結(jié)構(gòu)體可以將任意數(shù)量的變量數(shù)據(jù)類型捆綁在一起，用戶自定義類型、Parameter和localparam常量也可以包含在一個結(jié)構(gòu)體中，結(jié)構(gòu)體中的Parameter不能像模塊中的Parameter那樣重新定義，結(jié)構(gòu)體中的參數(shù)被視為localparam。

結(jié)構(gòu)體成員賦值

結(jié)構(gòu)體中的變量稱為結(jié)構(gòu)體成員。每個成員都有一個名稱，可用于從結(jié)構(gòu)體中選擇該成員。使用結(jié)構(gòu)體的名稱引用結(jié)構(gòu)體成員，后跟句點（.）然后是成員的名字。這與C中的語法相同。例如，要為前面結(jié)構(gòu)體的address成員賦值，引用為：

結(jié)構(gòu)體不同于數(shù)組，因為數(shù)組是所有類型和大小相同的元素的集合，而結(jié)構(gòu)體是不同類型和大小的變量和常量的集合。另一個區(qū)別是，數(shù)組的元素是通過在數(shù)組中使用索引來引用的；結(jié)構(gòu)體的成員是通過使用成員名稱來引用的。

整個結(jié)構(gòu)體賦值

可以為整個結(jié)構(gòu)體指定一個結(jié)構(gòu)體表達式。結(jié)構(gòu)體表達式是使用逗號分隔的值列表形成的，這些值包含在標記’{}之間，這與將一組值分配給數(shù)組的方式相同，大括號必須包含結(jié)構(gòu)體中每個成員的值。例如：

結(jié)構(gòu)體表達式中的值必須按照在結(jié)構(gòu)體中定義的順序列出，如前一示例所示?；蛘?，結(jié)構(gòu)體表達式可以指定要為其賦值的結(jié)構(gòu)體成員的名稱，其中成員名稱和值用冒號(:)分隔。結(jié)構(gòu)體表達式中的成員名稱稱為tags。指定成員名稱后，表達式列表可以是任意順序。

在同一個結(jié)構(gòu)體表達式中混合按名稱和按順序賦值是非法的。

結(jié)構(gòu)體表達式中的默認值。結(jié)構(gòu)體表達式可以通過指定默認值為一個結(jié)構(gòu)體的多個成員指定值，默認值是使用default關鍵字指定的。

結(jié)構(gòu)體表達式還可以包含對特定結(jié)構(gòu)體成員的混合賦值，以及對所有其他成員指定默認值。

結(jié)構(gòu)體中的枚舉數(shù)據(jù)類型。前兩個帶有默認值的示例存在語義錯誤，分配給結(jié)構(gòu)體成員的默認值必須與成員的數(shù)據(jù)類型兼容。由于大多數(shù)SystemVerilog變量都是弱類型的，因此幾乎所有默認值都是兼容的。然而，枚舉數(shù)據(jù)類型變量的類型更強。對枚舉數(shù)據(jù)類型變量的賦值必須是其枚舉列表中的標簽，或者是同一枚舉數(shù)據(jù)類型定義的另一個枚舉變量。

上述instruction_word 的兩個賦值語句試圖將opcode的默認值賦值為0。這是opcode的非法值，它是一個opcode_t枚舉數(shù)據(jù)類型變量（opcode_t的typedef定義是之前枚舉變量章節(jié)）。當結(jié)構(gòu)體的成員是枚舉數(shù)據(jù)類型變量時，結(jié)構(gòu)體表達式必須為該成員指定合法的顯式值?？梢詾樗衅渌蓡T指定默認值。例如：

自定義和匿名結(jié)構(gòu)體

用戶自定義類型可以使用typedef關鍵字從結(jié)構(gòu)體中創(chuàng)建。將結(jié)構(gòu)體聲明為用戶自定義類型不會分配任何存儲空間。在使用該結(jié)構(gòu)體之前，必須聲明該用戶自定義類型的網(wǎng)絡或變量。

不使用typedef的結(jié)構(gòu)體被定義為匿名結(jié)構(gòu)體。使用typedef聲明的結(jié)構(gòu)體被視為自定義結(jié)構(gòu)體。匿名結(jié)構(gòu)體和自定義結(jié)構(gòu)體都可以在模塊中定義，但這些本地（局部）定義只能在該模塊中使用。自定義結(jié)構(gòu)體也可以在包中定義，并導入到需要結(jié)構(gòu)體定義的設計塊中。包中定義的自定義結(jié)構(gòu)體可用于多個模塊和驗證測試臺。

結(jié)構(gòu)體復制

一個自定義結(jié)構(gòu)體可以復制到另一個自定義結(jié)構(gòu)體，只要這兩個結(jié)構(gòu)體是從同一個自定義結(jié)構(gòu)體定義聲明的。以下示例使用了上節(jié)中所示的結(jié)構(gòu)體定義和聲明。

匿名結(jié)構(gòu)體不能作為一個整體復制，但可以一次復制一個成員：