有些情况下，constraint不能简单用一行来表达，而是需要复杂的计算，如果都写到constraint block内部就比较复杂，而且很乱，这时候可以调用functions来约束随机变量。在constraint内调用function就称为”function in constraints”。它的格式如下：
constraint constraint_name { rand_var == function_call(arguments...); }- function的定义写在constraint block之外，它内部包含了对arguments的处理。
- 在调用randomize()的时候，function会先被求解，function的返回值将会作为state variables去参与接下来的求解。
不过在使用function in constraints有以下几点需要注意：
- 在constraint内部调用的function不能包含output或ref类型的arguments，但是const ref是允许的；
- 在constraint内部调用的function应该是automatic类型的；
- 在constraint内部调用的function不能修改constraints，例如调用rand_mode或constraint_mode方法；
- Function会先被求解，也就是它的返回值会被当作state variables。因此，function的arguments和其它rand variables会隐含建立求解order关系(有一点点类似solve…before…)，arguments会先求解，解完之后作为传入function得到返回值作为state variables，最后再求解其它rand variables。另外，如果隐含约束关系会造成求解循环依赖，那么仿真器将会报错；
顺便提一下state variables的概念，它是constraint guards的一种，我们可以把它理解成常数(constants)，也就是它的值是固定的了，不会发生变化，不会创建constraint。
接下来看个例子来加深印象。
代码1如下：
class packet;
rand int length, size, add;
constraint const_c { /*solve length before size;*/ length == calc(size, add); }
constraint const_d { size inside {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; }
constraint const_e { add inside {1, 0}; }
function int calc(int _s, int _m);
if ( _m )
return ( 100 + 2**_s + _s);
else
return ( 100 - 2**_s - _s);
endfunction: calc
endclass
module top;
initial begin
packet pkt;
pkt = new();
repeat(3) begin
pkt.randomize();
$display("length = %0d, size = %0d, add=%0d",pkt.length, pkt.size, pkt.add);
end
end
endmodule使用Cadence Xcelium 20.09运行结果如下：
xcelium> run
length = 120, size = 4, add=1
length = -35, size = 7, add=0
length = 80, size = 4, add=0
xmsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.结果分析：
上面例子在const_c constraint block里使用了函数calc，block给calc传递的实参是size和add，因此systemverilog会先求解size和add变量的值，然后再去计算calc的返回结果，这时size, add以及calc()函数的返回值都当作state variables，最终再去求解length变量的值。
但如果将代码1里第4行的/*solve length before size;*/注释打开，也就是如下代码2：
class packet;
rand int length, size, add;
constraint const_c { solve length before size; length == calc(size, add); }
constraint const_d { size inside {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; }
constraint const_e { add inside {1, 0}; }
function int calc(int _s, int _m);
if ( _m )
return ( 100 + 2**_s + _s);
else
return ( 100 - 2**_s - _s);
endfunction: calc
endclass
module top;
initial begin
packet pkt;
pkt = new();
repeat(3) begin
pkt.randomize();
$display("length = %0d, size = %0d, add=%0d",pkt.length, pkt.size, pkt.add);
end
end
endmodule那么使用Cadence Xcelium 20.09运行结果变成如下所示：
xcelium> run
xmsim: *W,RNDSVB: These solve/before constraints are circular:
0. length -> size
constraint const_c { solve length before size; length == calc(size, add); } (./testbench.sv,4)
1. size -> length
( because of an implicit solve..before for random function-call arguments ): constraint const_c { solve length before size; length == calc(size, add); } (./testbench.sv,4)
pkt.randomize();
|
xmsim: *W,SVRNDF (./testbench.sv,22|18): The randomize method call failed. The unique id of the failed randomize call is 0.
Observed simulation time : 0 FS + 0结果分析：
这是因为solve length before size与cacl()函数创造的隐含求解order约束冲突了。(Circular dependencies)
