systemverilog学习 随机化数组

随机化数组

当数组的维度固定时，我们可以在声明数组时加上random修饰，就能和普通变量一样随机化元素。其实数组实质上是多个变量的集合，对数据随机化，就是多随机化。

class fs_array;

    rand bit [3:0]  array1[4];
    rand bit [7:0]  array2[6];
    
    function void display();
        $display("array1 = %p", array1);
        $display("array2 = %p", array2);
    endfunction
endclass

program fixedsize_array_randomization;

    fs_array    pkt;
    
    initial begin
        pkt = new();
        pkt.randomize();
        pkt.display();
    end

endprogram

其执行结果如下所示:
如果只是简单使用rand可能会出现重复元素，如果要让数组元素不同，可以增加约束，让数组的值等于索引，然后通过shuffle的方法让数据元素值乱序。

class fs_array;
    rand bit [7:0]  array1[6];
    
    constraint array_c {
    
    
        foreach(array1[i])
            array1[i] == i;
    }
    function void post_randomize();
        array1.shuffle();
    endfunction
    
    function void display();
        $display("array1 = %p", array1);
    endfunction
endclass

module fixedsize_array_randomization;
    fs_array pkt;
    
    initial begin
        pkt = new();
        pkt.randomize();
        pkt.display();
    end
endmodule

其执行结果如下：

此外如果对数组元素有要求，只需要设置相应的约束就可以了。比如如下的例子中，调用sum的方法，使数组里面的所有的元素和是30.

class fs_array;
    rand bit [7:0] array1[6];
    
    constraint array_c {
    
    array1.sum() == 30;}
    
    function void display();
        $display("array1 = %p", array1);
    endfunction
endclass

module fixedsize_array_randomization;
    
    fs_array pkt;
    
    initial begin
        pkt = new();
        pkt.randomize();
        pkt.display();
    end

endmodule

执行结果如下，可以看出数组元素的和是30.

如果对数据元素也有要求，可以使用foreach,如下例约束array_c_e，通过foreach访问所有数组元素，令其大于2.

对于二维数组，对每一个元素的约束也可以通过foreach，只不过要增加一个迭代变量。

更复杂些，还可以对动态数组做随机化。同样的，在声明动态数组时增加rand修饰，然后添加对数组大小的约束，否则编译器无法知道该分配多少内存给数组。下例通过size方法获取数组大小，通过inside给出数组大小范围。

当然，我们还可以通过蕴涵操作符，利用一个变量控制随机化数组的大小，下例中随机化枚举变量burst_type，根据约束的双向性，burst_type和data.size是绑定的关系

需要指出的是，动态数组和固定大小的数组一样，可以通过来控制数组元素的和以及每个数组元素的值，通俗的理解就是增加了size约束的数组。

下例将关联数组索引设为枚举变量，通过foreach约束每个元素值，通过num约束数组元素和

队列和数组一样，也需要添加额外的约束。