function—— Verilog的函数

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前言

function用法说明。

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

function写法

function的标准写法如下：

function <返回值的类型或范围>(函数名);
    <端口说明语句>		// input XXX
    <变量类型说明语句>		// reg YYY
    ......
begin
    <语句>
    ......
    函数名 = ZZZ;			// 函数名就相当于输出变量;
end
endfunction

语法

函数的语法为：

（1）定义函数时至少要有一个输入参量；
（2）在函数的定义中必须有一条赋值语句给函数名具备相同名字的变量赋值；
（3）在函数的定义中不能有任何的时间控制语句，即任何用#，@或wait来标识的语句。
（4）函数不能启动任务（task）。
（5）如果描述语句是可综合的，则必须所有分支均赋值，不予存在不赋值的情况，只能按照组合逻辑方式描述。

举例说明

以太网报文校验字段 FCS 采用的是 CRC32 计算，关于 CRC 计算的 Verilog 代码实现已经做的很成熟，网上也有可直接生成 CRC 计算 Verilog 代码的网站。关于 CRC 计算原理感兴趣的可自行网上查找相关资料。这里主要是通过一个网站在线生成 CRC32 的 Verilog 代码，然后通过仿真对代码进行仿真验证。本例以千兆以太网的 GMII/RGMII 接口的 8 位数据模式为例进行介绍。
在线生成 CRC32 的 Verilog 代码的网站如下，点击进入网站是如下界面。
在线生成 CRC32 的 Verilog 代码的

（1）CRC 生成多项式的设置，可根据多项式在窗口选择点击多项式中系数为 1 的 x 的
幂次方。比如这里的以太网的 CRC32 的多项式为 x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11+ x10

• x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1，则只需将 x32、x26 、x23、x22、x16、x12、x11、x10、x8、
  x7、x5、x4、x2、x 、1 点击选择上，在窗口下方会根据你点击选择的 x 的幂次方会将 CRC
  生成公式呈现出来，可与以太网的 CRC 生成多项式进行比较核对，确保多项式的设置没有
  问题。

（2）这里同样是 CRC 生成多项式的设置，与步骤○1 不同的地方是这里提供了几个常用的 CRC 生成多项式供选择，对于以太网的 CRC 就直接在下拉框中选择 CRC32Ethernet/AAL5 即可，如下图所示。这里的不同的选择，同样会在步骤 1 中的窗口中同步更新显示，步骤 2 与步骤 1 都是 CRC 生成多项式的设置，步骤 1 更加灵活，可设置任意的CRC 生成多项式，而步骤 2 就只能选择几种常见多项式的中的一种。两个地方只要选择一个地方进行设置即可。

（3）设置输入数据流的位宽，如果是 MII 接口，则设置为 4，如果是用于 GMII/RGMII接口则设置为“8”。
（4）选择生成 HDL 代码的语言，选择“Verilog”。
（5）设置 VHDL 语言下要使用的位矢量类型，步骤 4 选择的是 Verilog 语言，就没有需要设置这个的地方。
（6）下载生成 Verilog 代码的入口，点击可进行下载。
配置完后的界面如下，这个网站设置后有时候更新很慢，需要等待一会时间。

点击 Download，保存生成一个命名为 CRC32_D8 的代码文件，生成的具体代码如下。

// Copyright (C) 1999-2008 Easics NV.
// This source file may be used and distributed without restriction
// provided that this copyright statement is not removed from the file
// and that any derivative work contains the original copyright notice
// and the associated disclaimer.
//
// THIS SOURCE FILE IS PROVIDED "AS IS" AND WITHOUT ANY EXPRESS
// OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE IMPLIED
// WARRANTIES OF MERCHANTIBILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
//
// Purpose : synthesizable CRC function
//   * polynomial: x^32 + x^26 + x^23 + x^22 + x^16 + x^12 + x^11 + x^10 + x^8 + x^7 + x^5 + x^4 + x^2 + x^1 + 1
//   * data width: 8
//
// Info : [email protected]
//        http://www.easics.com

module CRC32_D8;

  // polynomial: x^32 + x^26 + x^23 + x^22 + x^16 + x^12 + x^11 + x^10 + x^8 + x^7 + x^5 + x^4 + x^2 + x^1 + 1
  // data width: 8
  // convention: the first serial bit is D[7]
  function [31:0] nextCRC32_D8;

    input [7:0] Data;
    input [31:0] crc;
    reg [7:0] d;
    reg [31:0] c;
    reg [31:0] newcrc;
  begin
    d = Data;
    c = crc;

    newcrc[0] = d[6] ^ d[0] ^ c[24] ^ c[30];
    newcrc[1] = d[7] ^ d[6] ^ d[1] ^ d[0] ^ c[24] ^ c[25] ^ c[30] ^ c[31];
    newcrc[2] = d[7] ^ d[6] ^ d[2] ^ d[1] ^ d[0] ^ c[24] ^ c[25] ^ c[26] ^ c[30] ^ c[31];
    newcrc[3] = d[7] ^ d[3] ^ d[2] ^ d[1] ^ c[25] ^ c[26] ^ c[27] ^ c[31];
    newcrc[4] = d[6] ^ d[4] ^ d[3] ^ d[2] ^ d[0] ^ c[24] ^ c[26] ^ c[27] ^ c[28] ^ c[30];
    newcrc[5] = d[7] ^ d[6] ^ d[5] ^ d[4] ^ d[3] ^ d[1] ^ d[0] ^ c[24] ^ c[25] ^ c[27] ^ c[28] ^ c[29] ^ c[30] ^ c[31];
    newcrc[6] = d[7] ^ d[6] ^ d[5] ^ d[4] ^ d[2] ^ d[1] ^ c[25] ^ c[26] ^ c[28] ^ c[29] ^ c[30] ^ c[31];
    newcrc[7] = d[7] ^ d[5] ^ d[3] ^ d[2] ^ d[0] ^ c[24] ^ c[26] ^ c[27] ^ c[29] ^ c[31];
    newcrc[8] = d[4] ^ d[3] ^ d[1] ^ d[0] ^ c[0] ^ c[24] ^ c[25] ^ c[27] ^ c[28];
    newcrc[9] = d[5] ^ d[4] ^ d[2] ^ d[1] ^ c[1] ^ c[25] ^ c[26] ^ c[28] ^ c[29];
    newcrc[10] = d[5] ^ d[3] ^ d[2] ^ d[0] ^ c[2] ^ c[24] ^ c[26] ^ c[27] ^ c[29];
    newcrc[11] = d[4] ^ d[3] ^ d[1] ^ d[0] ^ c[3] ^ c[24] ^ c[25] ^ c[27] ^ c[28];
    newcrc[12] = d[6] ^ d[5] ^ d[4] ^ d[2] ^ d[1] ^ d[0] ^ c[4] ^ c[24] ^ c[25] ^ c[26] ^ c[28] ^ c[29] ^ c[30];
    newcrc[13] = d[7] ^ d[6] ^ d[5] ^ d[3] ^ d[2] ^ d[1] ^ c[5] ^ c[25] ^ c[26] ^ c[27] ^ c[29] ^ c[30] ^ c[31];
    newcrc[14] = d[7] ^ d[6] ^ d[4] ^ d[3] ^ d[2] ^ c[6] ^ c[26] ^ c[27] ^ c[28] ^ c[30] ^ c[31];
    newcrc[15] = d[7] ^ d[5] ^ d[4] ^ d[3] ^ c[7] ^ c[27] ^ c[28] ^ c[29] ^ c[31];
    newcrc[16] = d[5] ^ d[4] ^ d[0] ^ c[8] ^ c[24] ^ c[28] ^ c[29];
    newcrc[17] = d[6] ^ d[5] ^ d[1] ^ c[9] ^ c[25] ^ c[29] ^ c[30];
    newcrc[18] = d[7] ^ d[6] ^ d[2] ^ c[10] ^ c[26] ^ c[30] ^ c[31];
    newcrc[19] = d[7] ^ d[3] ^ c[11] ^ c[27] ^ c[31];
    newcrc[20] = d[4] ^ c[12] ^ c[28];
    newcrc[21] = d[5] ^ c[13] ^ c[29];
    newcrc[22] = d[0] ^ c[14] ^ c[24];
    newcrc[23] = d[6] ^ d[1] ^ d[0] ^ c[15] ^ c[24] ^ c[25] ^ c[30];
    newcrc[24] = d[7] ^ d[2] ^ d[1] ^ c[16] ^ c[25] ^ c[26] ^ c[31];
    newcrc[25] = d[3] ^ d[2] ^ c[17] ^ c[26] ^ c[27];
    newcrc[26] = d[6] ^ d[4] ^ d[3] ^ d[0] ^ c[18] ^ c[24] ^ c[27] ^ c[28] ^ c[30];
    newcrc[27] = d[7] ^ d[5] ^ d[4] ^ d[1] ^ c[19] ^ c[25] ^ c[28] ^ c[29] ^ c[31];
    newcrc[28] = d[6] ^ d[5] ^ d[2] ^ c[20] ^ c[26] ^ c[29] ^ c[30];
    newcrc[29] = d[7] ^ d[6] ^ d[3] ^ c[21] ^ c[27] ^ c[30] ^ c[31];
    newcrc[30] = d[7] ^ d[4] ^ c[22] ^ c[28] ^ c[31];
    newcrc[31] = d[5] ^ c[23] ^ c[29];
    nextCRC32_D8 = newcrc;
  end
  endfunction
endmodule

生成的代码里面仅为一个计算 CRC32 的一个函数 function。

调用

nextCRC32_D8( data, crc)