3.13. Оператор assert
Оператор ASSERT дозволяє контролювати істинність арифметичного виразу, операндами якого є: параметри, числа, позначені арифметичні вирази, а також значення вбудованої в пакет функції USED.
Функція USED застосовується для перевірки виводів модуля. Аргументом функції є ім'я виводу модуля. Значення, що повертається:
FALSE - якщо даний вивід модуля не підключений при використанні модуля як компонента в описі більш високого рівня ієрархії;
TRUE - якщо вивід підключений.
Як ілюстрацію розглянемо наведений нижче текстовий опис, що базується на представленому раніше описі модуля IF_GEN.
PARAMETERS
(
WIDTH = 8,
MODULE_TYPE = "ADD"
);
ASSERT (WIDTH > 0)
REPORT "WIDTH of % must be more then %" Module_Type, WIDTH
SEVERITY ERROR;
SUBDESIGN ASSERT_
(
A[WIDTH..1],B[WIDTH..1] : INPUT;
RESULT[WIDTH..1], Cout : OUTPUT;
)
BEGIN
ASSERT (Module_Type =="ADD") or (Module_Type =="SUB")
REPORT "Module_Type must be ""ADD"" or ""SUB"" but not %" Module_Type
SEVERITY ERROR;
IF Module_Type == "ADD" GENERATE
(Cout,Result[]) = (GND,A[]) + (GND,B[]);
ELSE GENERATE
(Cout,Result[]) = (GND,A[]) - (GND,B[]);
END GENERATE;
END;
У наведеному прикладі оператор ASSERT використовується для контролю значення параметрів WIDTH і Module_Type.
Так, якщо значення параметра Module_Type, задане поза даним текстовим описом, відмінно від ADD і SUB (наприклад, дорівнює MIN), то компілятор сформує наступне повідомлення:
Error: Line 17, File c:\max_work\assert_.tdf:
Module_Type must be "ADD" or "SUB" but not MIN
Оскільки «рівень строгості» даного повідомлення - ERROR, то компілятор припинить роботу.
Відзначимо, що при «рівнях строгості» WARRING і INFO компілятор продовжує роботу.
3.14. Примітиви
Для використання в текстовому описі модуля примітива необхідно звернутися до вбудованого в пакет функціонального опису даного примітива й зіставити його виводам: числа, константи, змінні або виводи модуля.
У мові AHDL визначені два способи звертання до примітива:
безпосереднє звертання (In_line Reference);
присвоєння примітиву символічного імені, тобто оголошення його змінною або звертання до нього як до змінної.
Безпосереднє звертання до примітива здійснюється в такий спосіб:
вказується вихід (або внутрішня змінна) модуля, на який передається сигнал з виходу примітива;
далі ставиться знак рівності й ім'я примітива;
за ім'ям примітива в круглих дужках, через кому перераховуються передані значення:
числа,
константи,
змінні або виводи модуля, що зіставляються входам примітива;
за круглими дужками ставиться крапка з комою.
Зіставлення входів примітива з переданими значеннями може здійснюватися:
позиційно;
за іменами.
При позиційному зіставленні порядок перерахування переданих значень повинен відповідати порядку перерахування входів, використаному в описі прототипу примітива.
Вихід модуля (внутрішня змінна)=
Ім'я примітива (передане значення, передане значення,...);
Як приклад розглянемо текстовий опис схеми, представленої на рис.18
Рис. 18
Текстовий опис:
SUBDESIGN Prim_in_line1
(
D_in, Enadle : INPUT;
D_tri : OUTPUT;
)
BEGIN
D_tri = TRI(D_in, Enable);
END;
При описі присвоєння в програмі можливі наступні варіанти, що ілюструють метод присвоєння за іменами.
D_tri = TRI(.IN = D_in, OE = Enable);
D_tri = TRI(OE = Enable,.IN = D_in);
Відзначимо, що прототипи примітивів вбудовані в пакет, і для їхнього підключення до текстового опису, оператор INCLUDE не використовується. Прототип примітива TRI у пакеті MAX+plus II заданий у такий спосіб:
FUNCTION TRI (IN, OE)
RETURNS (OUT);
При звертанні до примітива в списку переданих значень першим зазначений вхід D_in. Тому він буде з'єднаний із входом, зазначеним першим в описі прототипу примітива. Відповідно, вхід Enable модуля буде з'єднаний із входом ОЕ примітива TRI.
Якщо деякі із входів примітива не використовуються, то відповідні позиції в списку переданих значень повинні бути залишені порожніми. Проілюструємо це на прикладі текстового опису схеми, наведеної на рис.19.
Рис. 19.
Текстовий опис:
SUBDESIGN Prim_in_line2
(
D_in, CLK, Enadle : INPUT;
D_out : OUTPUT;
)
BEGIN
D_out = DFFE(D_in, CLK, , ,Enable);
END;
У даному прикладі використаний примітив DFFE, прототип якого в пакеті MAX+plus II має вигляд:
FUNCTION DFFE (D, CLK, CLRn, PRn, ENA)
RETURNS (Q);
Входи CLRn і PRn примітива в модулі Prim_in_line2 не використовуються, тому їхні позиції виділені в списку переданих значень комами й залишені порожніми.
При зіставленні переданих значень і входів примітива за іменами у списку значень, що передаються, через кому перераховуються: вхід і значення, що передається.
Формат запису:
Вихід модуля (внутрішня змінна) = Ім'я примітива
(ім'я виходу=передане значення, ім'я виходу = передане значення,...);
Пари можуть бути розташовані в довільному порядку, тобто незалежно від того, у якій послідовності перераховані входи в описі прототипу примітива. Невикористані входи примітива в списку переданих значень не вказуються.
Наведений нижче текстовий опис схеми, логічно еквівалентний текстовому опису модуля Prim_in_line2, ілюструє даний спосіб зіставлення.
SUBDESIGN Prim_in_line3
(
D_in, CLK, Enadle : INPUT;
D_out : OUTPUT;
)
BEGIN
D_out = DFFE(.CLK = CLK, .D = D_in, .ENA = Enable);
END;
Інший спосіб звертання до примітива — звертання до нього як до змінної.
При реалізації цього способу, примітив, насамперед, варто оголосити змінною. Для цього в розділі змінних (Variable Section) символічному імені або групі символічних імен зіставляється примітив. Оголошена в такий спосіб змінна, а так само кожна змінна з оголошеної групи змінних, буде мати той же набір виводів, що й примітив.
Звертання до конкретного виводу примітива здійснюється шляхом вказівки імені змінної, розділяючої крапки й імені виводу примітива.
Як приклад, що ілюструє такий спосіб звертання до примітива, розглянемо текстовий опис схеми, наведеної на рис. 20.
Текстовий опис:
SUBDESIGN PRIM_VAR
(
En_BUSA,En_BUSB,Load,Load,CLK : INPUT;
BUS_A, BUS_B : BIDIR;
)
VARIABLE
RG_BUSA, RG_BUSB : DFFE;
BUF_A, BUF_B : TRI;
BEGIN
(RG_BUSA, RG_BUSB).CLK = CLK;
RG_BUSA.(D, ENA) = (BUS_B, Load);
RG_BUSB.(D, ENA) = (BUS_A, Load);
BUF_A.(IN, OE) = (RG_BUSA.Q,En_BUSA);
BUF_B.(IN, OE) = (RG_BUSB.Q,En_BUSB);
BUS_A = BUF_A.OUT;
BUS_B = BUF_B.OUT;
END;
Рис.2.20.
У даному прикладі оголошені чотири змінні. Змінні RG_BUSA і RG_BUSB позначають примітиви тригерів DFFE, а змінні BUF_A і BUF_B - примітиви буферів з Z станом.
Перше логічне рівняння текстового опису задає з'єднання входу CLK модуля із входами CLK двох тригерів. Четверте логічне рівняння визначає зв'язок виходу Q одного із тригерів (тригера, позначеного RG_BUSA) і входу En_BUSA модуля із входами IN і ОЕ буферa TRI (буфера, позначеного BUF_A). Шосте логічне рівняння описує підключення виходу буфера TRI (буфера, позначеного BUF_A) до виводу BUS_A модуля.
Результати моделювання створеного модуля наведені на рис. 21.
Рис. 21.