自定义、枚举、结构体类型

自定义类型

通过用户自定义类型，简化了verilog代码量并实现更多功能；用户自定义类型使得代码的可读性更强；

通过typedef来创建用户自定义类型；
通过enmu来创建枚举类型；
通过struct来创建结构体类型；

SV提供自定义类型可以帮助用户构建更高抽象层的数据类型；

同C语言一样，用户可以利用已有的数据类型定义新的数据类型，一旦定义了新的数据类型，就可以利用该类型声明变量。

typedef int unsigned unit；//定义新类型unit
unit a，b；//unit自定义类型unit声明的2个变量

注意：为了代码可读性，通常添加“_t”后缀表示它是一个自定义类型（type），而不是变量。

在某些时候，自定义一个新的数据类型也是必须的，因为在SystemVerilog中要通过数据类型的标识符才可以做类型转换，如代码所示。

用户自定义类型实例

module test_ typedef( );
typedef enum (red, green, blue, yellow, white, black)  colors ;
 colors  my_colors;
 initial begin
    $display("my_ color's default vaule is %s",my_colors );
    my_colors = green;
   //my_ colors=1;   //错误使用方法，需要做数据类型转换
    my_ co1ors=colors'(2);   //通过colors数据类型标识符做类型转换
    $disp1ay( "my_co1or is % s" ,my_colors.name);
 end
endmodule

枚举类型

枚举类型（enum）可以描述变量的合法值范围，其每一个值都需要提供一个用户自定义的名字；

如枚举类型 IC可以拥有ICer1，ICer2，ICer3.....ICerN数值，即enum{ICer1，ICer2，ICer3.....ICerN} IC；

Verilog语言不支持枚举类型，因此为了提供类似于枚举类型设计方式，我们不得不采用参数来表示可取值的范围，或者使用宏来定义各个合法值的宏名称。

定义枚举值

默认的枚举类型是int，即32位的二值逻辑数据类型；

为了更准确的描述变量，SV允许指明其数据类型，例如：

enum bit {TRUE,FALSE} Boolean；
enum logic [1:0] {WAITE,LOAD,READY} state；

自定义枚举类型

如果枚举类型变量被赋值，那么所赋的值应在其数值范围。

enum logic {2:0] {WAITE=3’b001,LOAD=3’b010,READY=3’b100} state;

如果枚举变量是四值逻辑，那么将其值赋为X或者Z也是合法；

enum logic {ON=1’b1,OFF=1’b z}  out;

如果枚举类型并没有伴随着typedef，那么该枚举类型指的是匿名枚举类型；此时变量名应伴随其后；

将typedef与enum合并，可以将匿名枚举类型声明为自定义类型，这就使得可以用同一个枚举类型来声明多个变量或者线网；

typedef enum {WAITE,LOAD,READY} states_t;
States_t state,next_state;

verilog或者SV可以在不同的数据类型之间通过隐性转换，进行直接赋值，因此verilog/SV的数据类型转换是宽松的；

枚举类型赋值

枚举类型赋值时则相对严格，例如下面的例子中，赋值操作符“=”的左右两侧应该尽量为相同的枚举类型。

typedef enum {WAITE, LOAD, READY} states_t;
states_t  state, next_State ;
int foo;
state = next_state; //合法操作
foo=state+1;//合法操作
state=foo+1;//非法赋值
state = states_t' (foo + 1) ;//合法赋值
state = state + 1; //非法赋值
state= states_t' (state + 1) //合法赋值
state++;     // 非法赋值
next_state += state;   //非法赋值

SystemVerilog为枚举类型提供了如下内置方法来方便操作:

function enum first ():返回枚举类型中第一个成员的值。
function enum last ():返回枚举类型中最后一个成员的值。
function enum next ( int unsigned N=1):以当前成员为起点，返回后续第N个成员的值，默认是下一个成员的值;若起点为最后一个成员，则默认返回第一个成员的值。
function enum prev ( int unsigned N=1):以当前成员为起点，返回前面第N个成员的值，默认是前面一个成员;若起点为第一个成员，则默认返回最后一个成员的值。
function int num ():返回该枚举类型的成员数目。
function string name ():以字符串的形式返回该成员名字。

结构体类型

SV添加了和C一样的结构体struct，而结构体成员可以是任何变量类型，包括自定义类型或者其他常量类型；

struct{
int a,b;//32位变量
opcode_t  opcode;//用户自定义类型
logic [23:0] address;//24位变量
bit error;//1位变量
}Instruction_Word；//变量名

结构体类型的变量可以用来索引到其内部的变量，索引方式同C一样。

<structure_name>.<variable_name>
Instruction_Word.address=32’hF000001E;

结构体类型默认也是变量类型，用户可以显式声明为var或者wire类型；

类似与枚举类型，结构体类型也可以伴随着typedef来实现自定义结构体类型；

typedef struct {  //自定义结构体
  logic [31:0] a,b;
  logic [7:0] opcode;
  logic [23:0] address;
}instruction_word_t  IW;// 结构体变量声明

结构体变量可以通过索引其各个成员做依次的成员赋值：

always @（posedge clk or negedge rst_n）begin
     if(!rst_n)begin
            IW.a=100;//结构体成员
            IW.b=5；
            IW.address=0;
      end
      else begin
  ......
      end
end

也可以通过分号’ 和花括号{}来实现整体赋初值；

IW=’ {100,3,8’hFF,0};
IW=’ {addres:0,opcode:8’hFF,a:100,n:5};   //成员和数值通过冒号：一一对应。

END