systemverilog中inside的常见用法

SystemVerilog中的inside是一个非常重要的操作符，它属于集合操作符的一种，主要用于检查一个表达式的值是否位于一个指定的值集合或范围内。这种操作符的使用可以使得编码更为高效和简洁。以下是inside在SystemVerilog中的一些常见使用方法： 

inside操作符的基本语法格式为：

expression inside { range_list }

1 随机约束

在约束块中，可以使用inside来指定随机变量的取值范围。例如：

    rand int src;
    constraint c_dist { src inside {0, 1, 2, 3}; }; 


constraint c {
          // inclusive
          src_port inside { [8'h0:8'hA],8'h14,8'h18 };
          // exclusive
           ! (des_port inside { [8'h4:8'hFF] });
      }

2 条件判断

可以将inside用作if、while、for语句的判断条件，用于判断某个变量的取值是否满足合法的取值列表。例如：

    logic[2:0] a;
    if (a inside {3'b001, 3'b010, 3'b100}) 
    // 等价于 if ((a == 3'b001) || (a == 3'b010) || (a == 3'b100)) 

Inverted inside

Inverted inside 

class ABC;
	rand bit [3:0] 	m_var;

	// Inverted inside: Constrain m_var to be outside 3 to 7
	constraint c_var { !(m_var inside {[3:7]}); }
endclass

module tb;
	initial begin
		ABC abc = new();
		repeat (5) begin
			abc.randomize();
			$display("abc.m_var = %0d", abc.m_var);
		end

	end
endmodule

3 与数组结合使用

inside操作符右边的取值列表可以是一个数组。例如：

    int d_array[0:1023];
    if (13 inside d_array) 

4  使用z或x表示无关条件

inside操作符可以使用z或x（x还可以用?表示）来表示无关条件。例如：

    logic[2:0] a;
    if (a inside {3'b1?1}) 
    // 如果 a 含有 3'b101、3'b111、3'b1x1、3'b1z1 值，结果都为真 

5 在case语句中使用

在case语句的选择分支中，可以使用inside来表示满足某个特定范围取值的分支。例如：

    logic[2:0] sel;
    case (sel)
      inside {3'b001, 3'b010}: // 当 sel 为 3'b001 或 3'b010 时执行
        // 执行相应的代码
      default: 
        // 其他情况执行的代码
    endcase 

6 条件赋值（三元运算符）

利用inside是否满足取值列表的性质，可以取代===操作符，用于条件赋值。例如：

    logic flag;
    flag = (value inside {1, 2, 3})? 1 : 0; 
    // 如果 value 的值在 1、2、3 中，flag 被赋值为 1，否则为 0 

module tb;
	bit [3:0] 	m_data;
	bit 		flag;

	initial begin
		for (int i = 0; i < 10; i++) begin
			m_data = $random;

			// Used in a ternary operator
			flag = m_data inside {[4:9]} ? 1 : 0;

			// Used with "if-else" operators
			if (m_data inside {[4:9]})
				$display ("m_data=%0d INSIDE [4:9], flag=%0d", m_data, flag);
			else
				$display ("m_data=%0d outside [4:9], flag=%0d", m_data, flag);


		end
	end
endmodule

 

7 inside的返回值

        在 SystemVerilog 的case语句中，inside操作符用于检查一个表达式的值是否在一个指定的值集合内。它的返回值是一个布尔值（1'b0或1'b1）。

        inside操作符会将左边expression的值与右边open_range_list里的值逐一比较，如果找到匹配的值，返回1，反之返回0。

        可以用在while循环中，或if循环中

int a;
int b;
int c;
int q[$] = '{7,8,9,67};
if(a inside{1，2，3，4，q,[12:18]})  c= 56;
else                                c = 9;

while(a inside {2,3,4,[4,9],array}) begin

end