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[SV]SystemVerilog二維數組的初始化和約束
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SystemVerilog 2d array initialization & randomize
前言：二维数组是数组的数组。二维数组被组织成矩阵，矩阵可以表示为行和列的集合。 一、SystemVerilog二維數組語法 1.1、SystemVerilog二維數組聲明 data_type array_name [rows][columns]; int array [2:0][3:0]; 二维数组中的数据以表格形式存储，如下图所示。 1.2、SystemVerilog二維數組初始化 array = '{ '{0,1,2,3}, '{4,5,6,7}, '{8,9,10,11}}; 1.3、SystemVerilog二維數組實例 module two_d_array; //declaration of array’s int array[2:0][3:0]; //2 dimension array initial begin //array initialization array = '{'{0,1,2,3},'{4,5,6,7},'{8,9,10,11}}; //displaying array elements $display("-------displaying 2d array-------"); foreach(array[i,j]) $display("\t array[%0d][%0d] = %0d",i,j,array[i][j]); end endmodule Simulation Output -------displaying 2d array------- array3[2][3] = 0 array3[2][2] = 1 array3[2][1] = 2 array3[2][0] = 3 array3[1][3] = 4 array3[1][2] = 5 array3[1][1] = 6 array3[1][0] = 7 array3[0][3] = 8 array3[0][2] = 9 array3[0][1] = 10 array3[0][0] = 11 二、SystemVerilog --- Solving Sudoku 在SystemVerilog中解决数独问题只不过是指定带有约束的规则。有五个限制条件。 2.1、箱(Box)约束 每个框的值必须在1和N之间，其中N是M*M。m的定义见上图。对于典型的9×9数独，N = 9。 2.2、行(Row)约束 同一行的方框必须具有唯一的值。 2.3、列(Column)约束 同一列上的方框必须具有唯一的值。 2.4、块(Block)的约束 同一个MxM块中的框必须具有唯一的值。 2.5、拼图(Puzzle)的约束 NxN数组给出了一个需要解决的数独难题。如果指定了该值，则该框必须具有与拼图相同的值(零表示空白框)。如果字谜数组的值都为零，则不存在字谜约束。在本例中，将创建一个新的数独谜题。 三、Sudoku class 以下是数独类的完整列表。查看如何在类中定义这五个约束。solve_this(第64行;说明:solve是SystemVerilog的一个关键字)是主要的解算函数。-简单地随机化这个类将会给我们一个解决方案(如果它存在的话)。打印函数将对解决方案进行美化打印。 class sudoku#( int M = 3 ); // M >= 1 localparam N = M * M; local int unsigned puzzle[N][N]; rand int unsigned box [N][N]; // The value of each box must be between 1 and N. constraint box_con { foreach ( box[row, col] ) { box[row][col] inside { [ 1 : N ] }; } } // The boxes on the same row must have unique values. constraint row_con { foreach ( box[row, colA] ) { foreach ( box[ , colB] ) { if ( colA != colB ) { box[row][colA] != box[row][colB]; } } } } // The boxes on the same column must have unique values. constraint column_con { foreach ( box[rowA, col] ) { foreach ( box[rowB, ] ) { if ( rowA != rowB ) { box[rowA][col] != box[rowB][col]; } } } } // The boxes in the same MxM block must have unique values. constraint block_con { foreach ( box[rowA, colA] ) { foreach ( box[rowB, colB] ) { if ( rowA / M == rowB / M && colA / M == colB / M && ! ( rowA == rowB && colA == colB ) ) { box[rowA][colA] != box[rowB][colB]; } } } } // The box must have the same value as the puzzle's if specified (!=0). constraint puzzle_con { foreach ( puzzle[row, col] ) { if ( puzzle[row][col] != 0 ) { box[row][col] == puzzle[row][col]; } } } // Sudoku solver function int solve_this( int unsigned puzzle[N][N] ); this.puzzle = puzzle; return this.randomize(); endfunction: solve_this // Print the solution. function void print(); for ( int i = 0; i < N; i++ ) begin if ( i % M == 0 ) $write( "\n" ); for ( int j = 0; j < N; j++ ) begin if ( j % M == 0 ) $write( " " ); $write( "%3d", box[i][j] ); end $write( "\n" ); end endfunction: print endclass: sudoku
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