Endlosschleife

Teil des Abschnitts Grundlagen der Verilog-Journey von Coddy. Lektion 61 von 90.

Die forever-Schleife wiederholt einen Codeblock ununterbrochen, für immer. Sie hört niemals von selbst auf.

Eine forever-Schleife wird endlos wiederholt ausgeführt. Sie ist nützlich, um in Testbenches Takte und andere kontinuierliche Signale zu erzeugen.

Syntax:

forever begin
  // Code, der sich endlos wiederholt
end

Einfaches Beispiel

forever begin
  $display("This prints forever");
end

Dadurch wird endlos etwas ausgegeben und deine Simulation stürzt ab. Füge immer eine Verzögerung oder eine Abbruchbedingung hinzu.

Eine Taktfrequenz erzeugen (häufige Verwendung)

Die häufigste Verwendung von forever ist das Erzeugen eines Taktsignals:

initial begin
  clk = 0;
  forever begin
    #5 clk = ~clk;   // Alle 5 Zeiteinheiten umschalten
  end
end

Dadurch wird eine Uhr erstellt, die während der gesamten Simulation läuft.

Endlos mit Disable

Du kannst eine forever-Schleife mit einer disable-Anweisung anhalten:

initial begin : clock_gen   // Name hier hinzugefügt
  clk = 0;
  forever begin
    #5 clk = ~clk;
  end
end

initial begin
  #100;
  disable clock_gen;   // Jetzt funktioniert das
end

Endlosschleife im Vergleich zu anderen Schleifen

Schleife	Wird sie angehalten?	Wann wird sie verwendet?
`for`	Ja (nach einer festgelegten Anzahl von Durchläufen)	Bekannte Anzahl von Wiederholungen
`while`	Ja (wenn die Bedingung falsch ist)	Unbekannte Abbruchbedingung
`repeat`	Ja (nach einer festgelegten Anzahl von Durchläufen)	Bekannte Anzahl von Wiederholungen
`forever`	Nein (nie)	Kontinuierliche Signale (Uhr)

Wichtige Regeln

Regel	Erklärung
Muss eine Verzögerung enthalten	`#10` oder `@(posedge clk)`
Ohne Verzögerung hängt die Simulation	Endlosschleife ohne Zeitfortschritt
Beende die Schleife mit `disable` oder beende die Simulation mit `$finish`	Andernfalls endet die Simulation nie
Am besten in Testbenches verwenden	Nicht synthetisierbar

Aufgabe

Was zu tun ist:

Füge die fehlende forever-Schleife hinzu, um ein Taktsignal zu erzeugen, das alle 10 Zeiteinheiten umschaltet.

Probier es selbst

module forever_challenge;
  reg clk;
  
  initial begin
    clk = 0;
    // TODO: Füge eine forever-Schleife hinzu, um clk alle 10 Zeiteinheiten umzuschalten
  end
endmodule