SV中inout与ref区别

一、Inout是什么？
inout百度翻译为“双向，双向总线”，顾名思义就是该类型端口既能做输入又能做输出。很多需要交互的芯片外部的有些管脚都会使用inout类型，尤其是需要与外界做双向通信的数据总线与地址总线。

在需要用到inout类型搭建仿真验证平台时，需要注意以下两个方面：

1.在例化端口时，需将顶层的inout型的信号必须变为wire型；
2.在编写assign语句时，其必须放在initial或always块外部。

想对inout型的信号进行读写操作时需使用assign语句，具体代码如下：

module TB();
    wire  data_inout;
    reg   data_reg;
    reg   db_link;
    
    initial begin
    ..........
    end
    
    assign data_inout = db_link ? data_reg : 1'hz;
  
endmodule

二、Ref是什么？
Ref为Reference的缩写，百度翻译为“参考，引用”。通过查阅资料，ref类型会使参数按照引用传递。下面为本人在验证工作时碰到的一个例子：

设计(DUT)源程序部分代码：

module DUT;
        
endmodule

验证环境 (Test_Bench—cpu_mod) 部分代码：

`timescale 1ns/1ps
module cpu_mod;
    parameter cpu_period   = 33.33;
    parameter cpu_period*2 = 66.67;
    parameter cpu_period*9 = 299.97;   
     initial begin
        write_flag = 0;
     end   
    task automatic cpu_write (input [15:0] addr , input [15:0] data , ref logic cs);
          dut.if.ebi_rd_wr = 1'b1;
        cs               = 1   ;
        #cpu_period;
          dut.if.ebi_addr  = addr ;
          dut.if.ebi_rd_wr = 1'b0 ;        
          dut.if.ebi_ts    = 1'b0 ;
        cs               = 0    ;
        #cpu_period*2;
          dut.if.ebi_ts    = 1'b1 ;
          write_flag       = 1    ;
        cpu_wdata        = data ;
          dut.if.ebi_we_be0  = 1'b0 ;        
          dut.if.ebi_we_be1  = 1'b0 ;
        #cpu_period*9;
          dut.if.ebi_rd_wr   = 1'b1 ;
          dut.if.ebi_we_be0  = 1'b1 ;        
          dut.if.ebi_we_be1  = 1'b1 ;
        #cpu_period;
          write_flag         = 0     ;
          dut.if.ebi_addr    = 16'hz ;        
        cpu_wdata          = 16'h0 ;    
        cs                 = 1     ;
  endtask
endmodule

测试用例 (Test_Case) 部分代码：

`timescale 1ns/1ps
   module testcase(interface dut_if);
        bit [15:0] cpu_addr1 = 16'h1803;
        bit [15:0] cpu_data1 = 16'h1234;
     initial begin
         #150ms;
          cpu_mod.cpu_write (cpu_addr1,cpu_data1,dut_if.ebi_cs3);   
     end
   endmodule

1）代码结构的思路
待更新

2）代码结构的说明
待更新

三、两者区别是什么？
当task和function的形式参数被声明为input类型时，input类型的形参只是进行了数值的拷贝；而当task和function的形式参数被声明为output类型时，output类型的形参会在return时刻将数值拷贝至接收方。这就不难得出 inout 类型不仅会在输入时进行数值的拷贝，而且会在输出时将数值拷贝至接收方。
Ref 类型的形参，我们做的不是拷贝，而是 引用 。对于task来讲，ref类型的参数，其外部是可见的，换句话说在外部对ref的形参数值进行的修改，task是可见且同步变化的；而inout类型的参数，task得到的仅仅是一个拷贝过来的数值，在整个task运行期间，外部的数值无论发生什么变化，对于task而言是未知的，同理task对该数值在其内部进行的修改，只有task运行结束后，外部才会获得该值。

四、两者联系/区别总结
Inout 与 Ref 均可以在task与function中传入传出数据；
Inout 在外部传递的参数改变时，其调用的task或function无法实时更新，只有当调用的task或function执行完毕后才会发生变化；
Ref 在外部传递的参数改变时，其调用的task或function能够实时更新数值；
Ref 操作不需要消耗仿真时间，而 Inout 则需要消耗仿真时间。
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