SystemVerilog—Interface语法（二）

在SystemVerilog中，接口（interface）是一种封装信号集合、协议逻辑和通信行为的复合结构。其核心定义内容可分为以下十类：

1. 信号声明

基础信号：可定义逻辑（logic）、线网（wire）、寄存器（reg）等信号类型，例如总线信号、控制信号等。
interface my_interface;

    logic [31:0] data;  // 数据总线

    bit valid, ready;   // 控制信号

endinterface

2. 参数化

参数定义：通过parameter或localparam实现接口的通用配置，如总线宽度、时钟频率等。
interface bus_if #(parameter WIDTH=32);

    logic [WIDTH-1:0] addr, data;

endinterface

3. Modport（模块端口方向约束）

信号分组与方向：将接口内信号按模块需求分组，并指定输入/输出方向，防止驱动冲突。
interface ahb_if;

    logic hwrite;

    modport Master (output hwrite);  // 主设备方向

    modport Slave (input hwrite);     // 从设备方向

endinterface

4. Clocking块（时序同步）

时序控制：定义信号相对于时钟的采样和驱动时序，解决跨时钟域同步问题。
interface axi_if;

    clocking cb @(posedge clk);

        default input #1step output #0;  // 输入前一步采样，输出立即驱动

        input ready;

        output valid;

    endclocking

endinterface

5. 任务（Task）与函数（Function）

协议方法：封装复位、初始化、数据传输等操作。
interface apb_if;

    task reset();

        valid = 0;

        data = 0;

    endtask

endinterface

6. 断言（Assertion）与覆盖率（Coverage）

协议检查：嵌入SVA（SystemVerilog Assertions）验证时序逻辑。
interface pcie_if;

    property req_ack;

        @(posedge clk) req |-> ##3 ack;

    endproperty

    assert property (req_ack);

endinterface

7. 虚接口（Virtual Interface）

动态绑定：在验证环境中通过句柄动态连接物理接口，支持灵活配置。
class Driver;

    virtual bus_if vif;  // 虚接口句柄

    function new(virtual bus_if vif);

        this.vif = vif;

    endfunction

endclass

8. 过程块与连续赋值

组合逻辑：可包含always块、initial块和连续赋值语句（assign）。
interface fifo_if;

    always @(posedge clk) begin

        if (reset) count <= 0;

    end

endinterface

9. 跨时钟域逻辑

多时钟支持：定义不同时钟域的同步逻辑，如多时钟接口。
interface cdc_if;

    clocking clk1_cb @(posedge clk1);

        input data;

    endclocking

    clocking clk2_cb @(posedge clk2);

        output data;

    endclocking

endinterface

10. 接口嵌套

层次化封装：接口可实例化其他接口，构建复杂协议层次。
interface top_if;

    bus_if master_bus();

    bus_if slave_bus();

endinterface

设计限制

不可包含模块实例：接口内不能例化模块或原语（如module、gate）。

可综合性与验证：接口本身是可综合的，但包含的验证逻辑（如断言、覆盖率）通常仅用于仿真。

应用场景对比

❌✔️最佳实践：在RTL设计中优先使用modport和参数化，而在验证环境中结合clocking块和虚接口实现协议同步与动态配置。