parameter、localparam和specparam
在Verilog中,parameter既不属于变量范畴也不属于线网范畴,经常用来定义一个标志符代表一个常量,所以参数的值在仿真运行的过程中不能进行修改。但是通过使用参数,可以提高程序的可读性、可复用性和可维护性。目前常用的参数主要分为两大类:module参数(parameter和localparam)和specify参数(specparam)。
虽然参数使用起来较为方便,但是在使用参数时还需要注意以下几点:
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parameter、specparam、localparam必须在elaboration阶段有确定的值;
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parameter、specparam、localparam只能声明于module、静态任务和函数中,不能在动态函数和任务或者begin-end和fork-join中声明;
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在module或者specify中参数的名字必须是唯一的,即不能重复声明,也不能使用已声明的变量或者线网的名字;
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parameter可以在elaboration过程中通过defparam进行修改或者通过命令行进行修改;
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specparam在elaboraion阶段被SDF中相关时序反标修改;
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localpram不能直接被修改,需要通过其它常量进行间接的修改;
【注意】
1、parameter
按照1364的描述,参数可以指定类型和范围,但是要遵守一定的规则:
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参数声明的时候没有指定类型和范围时,参数和类型与被赋予的值相同;
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参数声明的时候仅指定了范围没有指定类型时,参数将为无符号参数,且范围与声明时指定的一致,即不随被赋予的值而改变,所以如果被赋予的值范围大于参数声明时指定的范围,那么高位将会被截取;
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参数声明时指定了类型,但是没有指定范围,那么参数的范围将由被赋予的值的范围决定,但是类型由参数声明时指定的类型决定;
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参数声明时指定为有符号变量类型和范围,那么参数不受被赋予的值的符号类型和范围影响;
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参数声明时没有指定范围但是制定了是否有符号,且被赋予的值有范围限制,那么这个参数的范围为[被赋予的值的范围-1:0];
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参数声明时没有指定范围但是制定了是否有符号,且被赋予的值无范围限制,那么这个参数的范围为[31:0],其中msb至少为31;
【示例】
通过对上述代码的仿真,可以得到以下几个特点:
第三行声明的参数SIZE并没有指定数据类型和参数范围,所以在仿真时,SIZE的宽度默认为31位;
尽管在模块例化时,通过参数传递覆盖了模块中的参数SIZE,但是defparam通过层次路径覆盖设计中的参数具有更高的优先级(由此可以知道defparam的执行处于elaboration的最后阶段);
2、 localparam
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localparam与parameter基本功能相同,两者的不同主要表现在以下几方面:
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localparam指定的参数不能通过defparam进行修改;
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localparam指定的参数不能通过模块例化进行修改;
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localparam指定的参数可通过parameter赋值进行间接的修改,此时可利用parameter的修改方式实现localparam的修改;
【示例】
3、specparam
specparam声明了一种较为特殊的参数,除了不能赋值给parameter外,其可以出现在一个模块的任何位置,specparam指定的参数的声明必须先于其使用。与其他参数不同的是,specparam指定的参数不能在模块中通过例化或者参数传递进行修改,唯一可以修改参数肚饿方法是通过SDF反标修改;
【示例】
通过上例,这里需要注意以下几点:
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parameter不能被specparam指定的参数修改,否则编译将不会通过;
- 当specparam指定的是一个参数范围时,该参数将不能被修改!
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4、 异同点
三种参数的主要异同点如下表:
specparam参数 | parameter参数 | localparam参数 |
声明时关键词为specparam | 声明时关键词为parameter | 声明时关键词为localparam |
可在模块(module)内或specify块内进行声明 | 在specify块外,module中声明 | 在specify块外,module中声明 |
可在模块(module)内或specify块内使用 | 不能在specify块中使用 | 不能在specify块中使用 |
可以通过specparam或者parameter指定的参数赋值 | 不能被specparam指定的参数赋值 | 只能通过parameter参数赋值 |
常用于时序约束,在本模块中声明定义,用于specify块 | 常用于模块间参数传递,在本模块中声明定义 | 不可直接进行参数传递,在本模块中声明定义 |
可通过SDF反标修改指定的参数值 | 通过defparam或者模块例化修改原参数值 | 通过parameter修改原参数值 |
Specparam指定参数时,可以指定参数的取值范围,但是指定参数范围后改参数将不能被修改 | 不能指定参数的取值范围 | 不能指定参数的取值范围 |
5、 参数值修改方法
通过defparam语句进行修改,但是通过该语句仅能修改parameter参数;
通过模块例化修改设计中的参数(参数传递的方式与端口信号传递方式类型:参数顺序隐实式传递和参数名显示传递),但是修改的对象也仅限于parameter参数,localparam只能通过parameter间接的被修改;
specparam只能通过SDF反标的方式被修改,且parameter不能赋值给specparam;
这里需要注意的是,如果模块中的参数在模块中取决于另一个参数,但是在顶层通过defparam对该参数进行了修改,那么改参数的最终值取决于defparam执行后赋予的值,不受其他参数影响;
【示例】
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