SystemVerilog的constrain的理解

我們知道virtual來修飾子函數，可以讓基類的指針指向擴展類，從而利用基類中的virtual函數可以復用擴展類中的同名函數。但是constrain呢？本小結就來詳細說明一下constrain。

我們通過一個例子來簡單聲明一下：

情況一：

    class bird；
    rand bit [1:0] src;
    rand bit [1:0] drc;
    constraint src_stim{src ==3;}
    constraint drc_stim{drc ==1;};
    endclass

    class parrot extends bird；
    constraint drc_stim{drc ==2;};
    endclass

     program ex6_14_tb;
      bird A;
      parrot B;
     
       initial begin
          A = new();
          B = new();
          assert(A.randomize());
          $display("A:src=%0d,drc=%0d",A.src,A.drc);
          assert(B.randomize());
          $display("A:src=%0d,drc=%0d",A.src,A.drc);
       end
      endprogram

打印結果是：
A:src=3,drc=1
B:src=3,drc=2

• 如果B extends A的話，那么約束其實是可以重寫和繼承的。

情況二：

    class bird；
    rand bit [1:0] src;
    rand bit [1:0] drc;
    constraint src_stim{src ==3;}
    constraint drc_stim{drc ==1;};
    endclass

    class parrot extends bird；
    constraint drc_stim{drc ==2;};
    endclass

     program ex6_14_tb;
      bird A;
      parrot B;
     
       initial begin
          A = new();
          B = new();
          A = B;
          assert(A.randomize());
          $display("A:src=%0d,drc=%0d",A.src,A.drc);
          assert(B.randomize());
          $display("A:src=%0d,drc=%0d",A.src,A.drc);
       end
      endprogram

打印結果：
A:src=3,drc=2
B:src=3,drc=2

• constrain，類似於virtual task,基類=擴展類；
• 如果改成B = A，即擴展類=基類，那么編譯就會報錯！！

情況三：

    class bird；
    rand bit [1:0] src;
    rand bit [1:0] drc;
    constraint src_stim{src ==3;}
    constraint drc_stim{drc > 1;
                        drc < 6;};
    endclass

    class parrot extends bird；
    constraint drc_stim{drc ==2;};
    endclass

     program ex6_14_tb;
      bird A;
      parrot B;
     
       initial begin
          A = new();
          B = new();
    
          assert(A.randomize() with {drc ==3;});
          $display("A:src=%0d,drc=%0d",A.src,A.drc);
          assert(B.randomize());
          $display("A:src=%0d,drc=%0d",A.src,A.drc);
       end
      endprogram

打印結果：
A:src=3,drc=3
B:src=3,drc=2

• randomize() with {} 是求解drc>1;drc<6;以及drc == 3的交集；

• 如果with里面的東西與原來的約束沒有交集的話，那么會顯示約束求解錯誤。
  那么比如說我就有這樣的需求呢？有兩種解決方案：
  方案一：

   class bird；
    rand bit [5:0] src;
    rand bit [5:0] drc;
    constraint src_stim{src ==3;}
    constraint drc_stim{
                        drc > 1;
                        soft drc < 6;}; //******************
    endclass
  
    class parrot extends bird；
    constraint drc_stim{drc ==2;};
    endclass
  
     program ex6_14_tb;
      bird A;
      parrot B;
     
       initial begin
          A = new();
          B = new();
    
          assert(A.randomize() with {drc ==7;});
          $display("A:src=%0d,drc=%0d",A.src,A.drc);
          assert(B.randomize());
          $display("A:src=%0d,drc=%0d",A.src,A.drc);
       end
      endprogram
  

打印結果：
A:src=3,drc=7
B:src=3,drc=2

• 用soft來修飾約束，這樣當with的約束和內部約束有沖突的時候，我們是以with里面的約束為准。

方案二：

   class bird；
    rand bit [5:0] src;
    rand bit [5:0] drc;
    constraint src_stim{src ==3;}
    constraint drc_stim{
                        drc > 1;
                        drc < 6;};
    endclass

    class parrot extends bird；
    constraint drc_stim{drc ==2;};
    endclass

     program ex6_14_tb;
      bird A;
      parrot B;
     
       initial begin
          A = new();
          B = new();
          A.drc_stim.constraint_mode(0); //*****************//
          assert(A.randomize() with {drc ==7;});
          $display("A:src=%0d,drc=%0d",A.src,A.drc);
          assert(B.randomize());
          $display("A:src=%0d,drc=%0d",A.src,A.drc);
       end
      endprogram

打印結果：
A:src=3,drc=7
B:src=3,drc=2

• constraint_mode來關閉對應的約束，然后with里面的約束是最終的約束。