【IC验证】随机约束

1.约束

（1）注意
一般随机约束只能在类中使用；

（2）实现步骤
在定义变量时，用rand/randc关键字进行修饰；
定义约束；
创建并实例化类后，调用随机约束方法；
（3）常见的约束
A 双向约束
a 说明：约束块之间是并行的，约束语句之间也是并行；
b 例子：

class randomize_test;rand bit [31:0] src,dst,data[4];rand bit [7:0] kind;constraint cstr{src >10;src <15;}function void print();$display("src is %0d\n dst is %0d\n kind is %0d\n data is %p",src,dst,kind,data);endfunction
endclass
module tb;randomize_test p;initial beginp = new();$display("Before randomize");p.print();p.randomize();$display("After randomize");p.print();end
endmodule

c结果：
src的取值范围是10<src<15
B 内嵌约束
a 说明：
限制变量取值范围；
语法：
方法一：在约束块中：
成员变量 inside 取值范围；
方法二：
实例化随机约束句柄.randmize() with {}
b 例子
例子1：

class randomize_test;rand bit [31:0] src,dst,data[4];rand bit [7:0] kind;constraint cstr{src inside {[1:5],[7:8]};}function void print();$display("src is %0d\n dst is %0d\n kind is %0d\n data is %p",src,dst,kind,data);endfunction
endclass
module tb;randomize_test p;initial beginp = new();$display("Before randomize");p.print();p.randomize();$display("After randomize");p.print();end
endmodule

例子2：

class randomize_test;rand bit [31:0] src,dst,data[4];rand bit [7:0] kind;constraint cstr{src inside {[1:5],[7:8]};}function void print();$display("src is %0d\n dst is %0d\n kind is %0d\n data is %p",src,dst,kind,data);endfunction
endclass
module tb;randomize_test p;initial beginp = new();$display("Before randomize");p.print();p.randomize() with { 5<src;};$display("After randomize");p.print();end
endmodule

c 结果
例子一：
在这里插入图片描述
例子二：

C 权重约束
a 说明：
约束每个值分配的权重
语法：
变量名 dist {值:=每个值分配权重，值:/共同分配的权值}；
b 例子

class randomize_test;rand bit [31:0] src,dst,data[4];rand bit [7:0] kind;constraint cstr{src dist {[1:3]:/1,[7:8]:=2,10:=5};}function void print();$display("src is %0d\n dst is %0d\n kind is %0d\n data is %p",src,dst,kind,data);endfunction
endclass
module tb;randomize_test p;initial beginp = new();$display("Before randomize");p.print();p.randomize();$display("After randomize");p.print();end
endmodule

c 结果
权重分配情况：
1,2,3共同分配1的权重，即每个对应1/3;
7,8每个分配的权重为2；
10分配的权重为5；
D 唯一标识约束
a 说明
声明后，约束的变量取值不会重复；
语法：
unique {多个成员变量}；
b 例子

class randomize_test;rand bit [1:0] src,dst,data[4];rand bit [7:0] kind;constraint cstr{unique {src,dst};}function void print();$display("src is %0d\n dst is %0d\n kind is %0d\n data is %p",src,dst,kind,data);endfunction
endclass
module tb;randomize_test p;initial beginp = new();$display("Before randomize");p.print();p.randomize();$display("After randomize");p.print();end
endmodule

c 结果
在这里插入图片描述
E 条件约束
a 说明
如果条件满足，约束要满足；
语法：
方法一：
条件 -> 约束；
方法二：
if(条件1)
约束1；
else if(条件2)
约束2；
else
约束3；
b 例子

F 动态数组的长度约束
a 说明
约束动态数组的长度；
语法：
动态数组名.size() 约束；//可以使用各种约束，比如取值范围约束
b 例子

class randomize_test;rand bit [31:0] src,dst,data[];rand bit [7:0] kind;constraint cstr{data.size < 5;}function void print();$display("src is %0d\n dst is %0d\n kind is %0d\n data is %p",src,dst,kind,data);endfunction
endclass
module tb;randomize_test p;initial beginp = new();$display("Before randomize");p.print();p.randomize();$display("After randomize");p.print();end
endmodule

c 结果
在这里插入图片描述
H 软约束
a 说明
当多个约束冲突时，可以用soft关键字修饰（soft表示软约束，默认是硬约束），当软约束和硬约束冲突时会优先执行硬约束；
一般：底层约束用soft关键字修饰，额外的约束用硬约束；
注意：
soft关键字修饰的是约束语句，不是约束块；
硬约束和硬约束冲突时，约束失败；
硬约束和软约束冲突时，执行硬约束；
软约束和软约束冲突时，会就近执行；（后写的：with额外约束 -> 子类约束 ->父类约束）
b 例子

class randomize_test;rand bit [31:0] src,dst,data[4];rand bit [7:0] kind;constraint cstr{soft src inside {[1:5]};}function void print();$display("src is %0d\n dst is %0d\n kind is %0d\n data is %p",src,dst,kind,data);endfunction
endclass
module tb;randomize_test p;initial beginp = new();$display("Before randomize");p.print();p.randomize() with{src inside {[6:10]};};$display("After randomize");p.print();end
endmodule