任务和函数

1、任务

任务定义

任务就是一段封装在“task-endtask”之间的程序。调用某个任务时可能需要它处理某些数据并返回操作结果，所以任务应当有接收数据的输入端和返回数据的输出端。另外，任务可以彼此调用，而且任务内还可以调用函数。

task task_demo;                //任务定义结构开头，命名为 task_demo 
input  [7:0] x,y;           //输入端口说明 
output [7:0] tmp;           //输出端口说明 

if(x>y)                  //给出任务定义的描述语句 
  tmp = x; 
else 
tmp = y

endtask 

上述代码定义了一个名为“task_demo”的任务，求取两个数的最大值。在定义任务时，
有下列六点需要注意：
（1）在第一行“task”语句中不能列出端口名称；
（2）任务的输入、输出端口和双向端口数量不受限制，甚至可以没有输入、输出以及
双向端口。
（3）在任务定义的描述语句中，可以使用出现不可综合操作符合语句（使用最为频繁的就是延迟控制语句） ，但这样会造成该任务不可综合。
（4）在任务中可以调用其他的任务或函数，也可以调用自身。
（5）在任务定义结构内不能出现 initial和 always过程块。
（6）在任务定义中可以出现“disable 中止语句” ，将中断正在执行的任务，但其是不可综合的。当任务被中断后，程序流程将返回到调用任务的地方继续向下执行。

任务调用

虽然任务中不能出现 initial 语句和 always 语句语句， 但任务调用语句可以在 initial 语句和 always 语句中使用，我个人对task的理解是封装了一段功能的代码，其语法形式如下：
task_id[(端口1, 端口 2, ........, 端口 N)];
其中 task_id是要调用的任务名，端口 1、端口 2，…是参数列表。参数列表给出传入任务的数据（进入任务的输入端）和接收返回结果的变量（从任务的输出端接收返回结果） 。
任务调用语句中，参数列表的顺序必须与任务定义中的端口声明顺序相同。任务调用语句是过程性语句，所以任务调用中接收返回数据的变量必须是寄存器类型。下面给出一个任务调用实例。
例：通过 Verilog HDL 的任务调用实现一个 4 比特全加器。

module EXAMPLE (A, B, CIN, S, COUT); 
 
input [3:0] A, B; 
input CIN; 
output [3:0] S; 
output COUT; 

reg [3:0] S; 
reg COUT; 
reg [1:0] S0, S1, S2, S3; 

task ADD;
input A, B, CIN; 
output [1:0] C; 

reg [1:0] C; 
reg S, COUT; 

begin        //begin-end块内顺序执行
S = A ^ B ^ CIN; 
COUT = (A&B) | (A&CIN) | (B&CIN); 
C = {COUT, S}; 
end 
 endtask 

always @(A or B or CIN) 
begin 
ADD (A[0], B[0], CIN, S0); 
ADD (A[1], B[1], S0[1], S1); 
ADD (A[2], B[2], S1[1], S2); 
ADD (A[3], B[3], S2[1], S3); 
S = {S3[0], S2[0], S1[0], S0[0]}; 
COUT = S3[1]; 
end 
endmodule

在调用任务时，需要注意以下几点：
（1）任务调用语句只能出现在过程块内；
（2）任务调用语句和一条普通的行为描述语句的处理方法一致；
（3）当被调用输入、输出或双向端口时，任务调用语句必须包含端口名列表，且信号端口顺序和类型必须和任务定义结构中的顺序和类型一致。需要说明的是，任务的输出端口必须和寄存器类型的数据变量对应。
（4）可综合任务只能实现组合逻辑，也就是说调用可综合任务的时间为“0” 。而在面向仿真的任务中可以带有时序控制，如时延，因此面向仿真的任务的调用时间不为“0” 。

2、函数

函数定义

函数通过关键词function和endfunction定义，不允许输出端口声明，但可以有多个输入端口。函数定义的语法如下：

function[range] function-id；
input-declaration
other-declarations
procedural-statement;
endfunction

其中，function语句标志着函数定义结构的开始；[range]参数指定函数返回值的类型或位宽，是一个可选项，若没有指定，默认为1比特的寄存器类型；function-id为定义函数的名称，对函数的调用也是通过函数名完成的，并在函数体内代表一个内部变量，函数调用的返回值也是通过函数名变量传递给调用语句；input-declaration用于对函数各个输入端口的位宽和类型进行说明，在函数体内至少要有一个输入端口；endfunction为函数结构体结束标志。

 function  AND; 
       //定义输入变量 
      input A, B; 
      //定义函数体 
       begin 
     AND = A  && B; 
      end 
  endfunction

函数定义有几点需要定义：
1、函数定义只能在模块中完成，不能出现在过程块中
2、函数至少要有一个输入端口，不能包含输出端口和双向端口。
3、在函数体内，不能出现任何形式的时间控制语句，也不能使用disable中止语句
4、函数结构体中出现过程性语句
5、函数体内可以调用函数，但不能调用任务

函数调用

和任务一样，函数也是在被调用时才被执行的，调用语句的语句形式如下：
fu'nction-id(expr1,.....exprN)；
其中，func-id是要调用的函数名，expr1，。。。exprN是传递给函数的输入参数列表，该输入参数列表的顺序必须与函数定义时声明其输入的顺序一致。
在函数定义时，有以下几点需要注意：
1、函数调用可以在过程块中完成，也可以在assigne这样的连续赋值语句中出现。
2、函数调用语句不能单独作为一条语句出现，只能作为赋值语句的右端操作数

任务和函数的比较

任务和函数的比较.png