SystemVerilog学习笔记（八）：循环
循环只不过是将需要多次运行的语句包含在循环中，而不是重复编写这些语句。循环将根据条件语句运行多次，如果条件始终为真，则它会变成无限循环，系统将挂起。
循环一览表
| 序号 | 循环变量 | 解释 |
|---|---|---|
| 1. | while | 根据条件重复语句集 |
| 2. | do_while | 先运行语句而不检查条件，行为就像 while |
| 3. | repeat | 仅重复语句特定次数 |
| 4. | for_loop | 与 while 类似，但比 while 更紧凑 |
| 5. | foreach | 仅用于遍历数组的每个元素 |
| 6. | forever | 在整个模拟过程中重复这些语句 |
1. while
在 while 循环中，首先我们需要检查条件，然后才能执行语句。我们需要在执行之前初始化条件中的变量。
while 循环首先检查条件是否为真，如果为真则执行语句。如果条件为假，循环就在那里结束。
语法 -
while(condition)begin
Statements;
end
流程图：
2. do-while
在do-while循环中，首先执行一次条件，然后检查条件是否成立。如果条件为真，则执行该组语句，直到条件为假为止。如果条件为假，循环就在那里结束。
语法 -
do begin
Statements;
end
while(condition)begin
Statements;
end
流程图：
3.repeat
该循环用于将语句或操作重复固定给定的次数。
语法 -
repeat(no. of times)begin
statements;
end
示例： -
下面的示例显示了重复循环的工作原理。这里，重复循环内有三个语句。重复4次。
代码快照
module repeat_code;
initial begin ;
repeat(4)begin // Repeat the statements inside 4 times
$display ("Good morning");
$display ("Keep shining");
$display ("--------------");
end
end
流程图：
4.for
for 循环只是 while 循环的一种更简洁的形式。在 for 循环的赋值语句中，有三个部分：
- 初始化 - 初始化运行循环所需的变量。
- 条件 - 根据此条件，for 循环的重复次数取决于条件的满足情况。
- 修改器 - 增加/减少变量的值。
语法：
for ( Initialization; condition; modifier )
begin
statement1;
statement2
.
.
statementN;
end
示例：
for (int i=1;i<=5;i++)
begin
$display(" Iteration %0d ",i);
end
$display(" out of loop ");
在上述示例中，i 是一个被初始化和声明为 1 的变量，在这里 i 是局部作用域，意味着我们不能在 for 循环外部使用 i。在条件部分，i 应该小于或等于 5，这意味着只有当 i 的值满足条件时，for 循环语句才会执行，否则退出循环。最后一部分是修改器，它将 i 的值增加 1。
流程图：
注意：如果您尝试在外部使用局部作用域变量，则编译器会抛出如下错误。
嵌套 for 循环
语法:
for ( Initialization ; condition; modifier )
begin
statements;
for ( Initialization ; condition ; modifier )
begin
statements;
end
end
示例：:
for (int i=1;i<=2;i++)
begin
$display("\n\t%0d Table:\n",i);
for(int j=1,k=0;j<=10;j++)
begin
k=i*j;
$display("\t %0d X %0d = %0d",i,j,k);
end
end
在上面的示例中，我们使用嵌套的 for 循环来打印乘法表，因此取 i 作为表号，j 用于从 1 到 10 循环，k 用于存储乘法的结果。在这里可以注意到 j 和 k 在同一初始化步骤中被使用，您也可以在条件和修改器中做同样的操作，以一次处理多个变量。
优点：
- 可读性强
- 语法更简单（可以在单个位置提及所有的初始化、条件、修改器）
限制：
- 初始化的变量仅在本地范围内有效。
5.foreach
这个循环是 for 循环的升级版，用于遍历数组的每个元素。它从索引 0 开始迭代，直到数组的大小为止。
foreach 是以下 for 循环的简短版本。
for(int i=0;i<$size(array);i++)
语法:
foreach(array[i])
begin
statement1;
statement2
.`
.
statementN;
end
示例：:
int array[5]
foreach(array[i])
begin
array[i]=i;
$display("\tarray[%0d]=%0d",i,array[i]);
end
$display(" out of loop ");
在上述示例中，我们取了一个大小为 5 的固定数组，使用 foreach 循环遍历每个元素，并执行 foreach 循环中的语句，从 array[0] 到 array[4]。
流程图：
我们可以通过使用 for 循环来实现上述程序的相同功能，替换以下行的 foreach 部分。
for(int i=0;i<$size(array);i++)
注意： 我们可以类似于嵌套 for 循环一样使用嵌套 foreach，并且可以访问多维数组。
优点：
- 语法更简单。
- 可读性强。
限制：
- 它只能用于数组。
- 无法访问修改器（如果我们只想在偶数位置存储数组，则 foreach 不是一个好的选择）。
- 不能以相反的方式遍历数组。
6.forever
forever 循环的名称本身表明它将永远运行，即在整个仿真过程中或强制关闭 forever 循环之前。
它类似于 SystemVerilog 中的 always procedural block，但通常无法在类中使用 always 来实现该概念，因此我们可以使用 forever 循环。
如果我们使用 forever 循环而不强制停止，编译器将挂起。
停止 forever 循环有两种方法：
- $finish;
- break;
使用 $finish 的 forever 循环
forever 循环没有任何条件，因为重复循环的次数是无限的，所以不需要条件。
语法:
forever
begin
statement1;
statement2
.
.
statementN;
end
示例：:
forever
begin
$display("\t @ %0d ns Iteration %0d",$time,a);
a++;
#4;
end
initial begin
#20 $display("\n\t@ %0d ns Stopped using $finish",$time);
$finish;
end
在上述示例中，使用了 forever 循环，其中包含显示语句和对变量 a 进行递增，并在每次重复后延迟 4ns，这样它将永远运行。但是，在另一个 initial 块中，有一个 $finish 语句，它将停止仿真，因此也会停止 forever 循环。
流程图：
使用 break 的 forever 循环
语法:
forever
begin
statement1;
statement2
.
.
statementN;
end
示例：:
forever
begin
$display("\t @ %0d ns Iteration %0d",$time,a);
a++;
#4;
if(a>8)
break;
end
$display("\n\t@ %0d ns Stopped using break",$time);
end
这个示例类似于使用 $finish 的 forever 循环，但这里我们使用了 break 条件，条件是基于一个大于 8 的值。
流程图：
优点：
- 我们无法在 always 块内部或类中使用另一个 always 块，因此使用 forever 可以达到相同的目的。
限制：
- 如果我们不退出 forever 循环，仿真器将挂起。
原文地址：https://blog.csdn.net/qq_38156104/article/details/143694676
免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！