用户自定义和枚举数据类型
1. 用户自定义类型
用户自定义类型关键字为typedef，例如
typedef int unsigned uint; //unit是自定义的数据类型
unit a, b; //用自定义的数据类型声明两个变量
看一个例子
module type1_tb;
typedef bit bit_t; //自定义一个bit_t数据类型
bit_t a = 0;
initial
$display("\n\t the value of a is %b",a);
endmodule
module type2_tb;
bit_t b = 1;
initial
$display("\n\t the value of b is %b", b);
endmodule
在这个例子中，我们只在模块type1_tb自定义了一个bit_t的类型，在模块type2_tb中直接使用bit_t声明变量，看看结果会是怎样的
结果显示变量类型是未知的，如果我们把模块type2_tb注释掉，会不会还有这个结果
结果成功打印
这说明，自定义的数据类型bit_t确实是成功被定义，但他只作用于模块type1_tb，因为我们并没有在模块type2_tb再次定义
那如果想要模块type2_tb也能成功打印，可以在模块type2_tb重新进行一个自定义，像这样
module type1_tb;
typedef bit bit_t; //自定义一个bit_t数据类型
bit_t a = 0;
initial
$display("\n\t the value of a is %b",a);
endmodule
module type2_tb;
typedef bit bit_t; //自定义一个bit_t数据类型
bit_t b = 1;
initial
$display("\n\t the value of b is %b", b);
endmodule
也可以用之前的编译单元域$unit
package definition;
typedef bit bit_t; //自定义一个bit_t数据类型
endpackage
module type1_tb;
bit_t a = 0;
initial
$display("\n\t the value of a is %b",a);
endmodule
import definition :: *; //通配符导入到$unit
module type2_tb;
bit_t b = 1;
initial
$display("\n\t the value of b is %b", b);
endmodule
可以看到，用户自定义类型可以局部定义，也可以进行共享定义
为了增加源码的可读性，一般用户自定义的名称后加_t，用以区分
2. 枚举数据类型
2.1 基本内容
枚举数据类型的格式为：
enum {标签名1, 标签名2, ...} 变量名;
枚举可以理解为给标签名赋值，或给这个给数值一个标签
如果没有明确给定数据类型，枚举中的数值是int类型，且数值依次是0, 1, 2…
这个情况是不是很像有限状态机对状态的定义，就像这样：
//状态定义
parameter S0 = 3'd0;
parameter S1 = 3'd1;
parameter S2 = 3'd2;
parameter S3 = 3'd3;
parameter S4 = 3'd4;
改成枚举方式表示，会简单很多
//状态定义
enum {S0,S1,S2,S3,S4} state_t;
枚举数据类型中的标签名也可以用向量的方式表示，可以进一步简化
//状态定义
enum {S[5]} state_t;
这三个状态定义是等价的
不仅如此，枚举类型中的数值、数值类型、数值宽度也是可以自己定义的
比如FSM状态定义时，可以用独热码(ont-hot)，可以直接定义数值
//状态定义
enum bit [2:0] {
S0 = 3'b001,
S1 = 3'b010,
S2 = 3'b100
} state_t;
这里要注意一点，如果我们给定的位宽为3，那么给数值时不能超出位宽范围
2.2 枚举类型的赋值
枚举类型只可以进行下列赋值：
- 枚举类型列表中的一个标签
- 同类枚举类型的其他变量（用同样枚举类型声明的变量）
- 通过cast转换成枚举类型变量的数值
用一个枚举类型来解释这点
/*****变量声明*****/
typedef enum {one, two, three}state_t;
state_t state, next_state;
int info;
/*****赋值*****/
state = one; //用枚举列表中的标签赋值
next_state = state; //同类枚举类型的其他变量
$cast(next_state, state + 1); //通过cast转换成枚举类型变量的数值
这里有一点需要说明，枚举列表中的标签其实是代表一个数值（这点在下文会提到），在这个例子中，数值为int型，和info的数据类型相同，所以存在info = state + 1;的写法，但是，state = info + 1是不可行的，因为枚举赋值并没有给出这种形式
此外，state =state + 1; state ++等都是不允许的
2.3 枚举类型专用任务和方法
<枚举变量名>.first：返回指定变量列表中的第一个成员的值
<枚举变量名>.last：返回指定变量列表中的最后一个成员的值
<枚举变量名>.next()：返回指定变量列表中后面第N个成员的值，如果到了列表末尾会返回列表开头
<枚举变量名>.prev()：返回指定变量列表中前面第N个成员的值，如果到了列表开头会返回列表末尾
<枚举变量名>.num：返回变量的枚举列表中元素个数
<枚举变量名>.name：返回枚举变量中代表这个值的字符串
下面依次对这几个情况进行仿真
源代码如下：
module enum_tb;
enum {s[9]} state_t;
initial begin
state_t = s5;
end
initial begin
$display("\n\t the initial state_t is %0d", state_t);
$display("\n\t <变量名>.first is %0d", state_t.first);
$display("\n\t <变量名>.last is %0d", state_t.last);
$display("\n\t <变量名>.prev(3) is %0d", state_t.prev(3));
$display("\n\t <变量名>.prev(7) is %0d", state_t.prev(7));
$display("\n\t <变量名>.next(3) is %0d", state_t.next(3));
$display("\n\t <变量名>.next(7) is %0d", state_t.next(7));
$display("\n\t <变量名>.num is %0d", state_t.num);
$display("\n\t <变量名>.name is %s", state_t.name);
end
endmodule
运行结果如下
可以看到，自始至终state_t均为s5，这几个操作都不会改变state_t本身
此外，由<变量名>.prev(7)和<变量名>.next(7)可以看出，这种方式是循环的
本文主要参考《SystemVerilog硬件设计及建模》