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16.1-16.4

断言的类别：

并发断言（concurrent assertions）和立即断言（immediate assertions）两大类。

立即断言与仿真一块使用；并发断言基于时钟语义并使用表达式的采样值。

断言主要用于验证设计的行为，且可用于提供功能覆盖，以及对用于验证不符合假设要求的输入激励（input stimulus）进行标记。

断言以要被执行验证函数的断言语句显示，语句会是以下几种：断言（assert）、假设（assume）、覆盖（cover）、限制（restrict） 。

立即断言语句是被执行表达式的测试，这个表达式是非暂时的，和程序中if语句条件下的表达式相同。
如果表达式计算得到x,z,0，则被认为是错误的，且断言描述指向失败；如果表达式计算得到1，则是对的，且断言描述通过（成功）。

立即断言的两个模式

简单立即断言（simple immediate assertions）和延时立即断言（deferred immediate assertions）。

简单立即断言中，成功/失败操作在断言计算后立即显示； 延时立即断言中，操作会延迟到时间步之后，为瞬态或“故障”值的意外多次执行提供一定程度的保护。

• 立即断言语句规定其表达式必须保持不变，立即断言语句的失败表明违反了要求，设计中有潜在错误。如果断言语句失败且未指定else分句，则该工具在默认情况下应调用$error，除非使用$assertcontrol with control_type （故障关闭）来抑制失败。
• 立即假设语句（immediate assume statement）是指定其表达式被假定为保持。立即假设语句可以和形式验证工具一起使用，以指定设计输入假设，从而约束验证计算。在仿真中，立即假设可以作为立即断言来验证环境是否按照假设的方式运行。

立即断言和立即假设语句的动作块（action_block）指明断言成功或失败时采取的行动，和成功相关联的语句是第一个语句，这个语句叫做pass statement，且表达式计算为真则必须执行。

pass statement 能记录覆盖日志的成功数量，如果pass statement 省略了，立即断言或假定语句的断言表达式为true时，不会执行用户指定的操作；与else 关联的语句叫fail statement，如果表达式计算为false，fail statement 会执行，else语句也可以省略。立即断言或假设语句的断言表达式计算后，动作块应立即执行，使用断言操作控制任务可以控制pass statement和fail statement 的执行。

• 立即覆盖语句（immediate cover statement），表达式的计算成功是覆盖目标。工具会收集覆盖信息，并在模拟结束时或通过断言API按需报告结果。立即覆盖语句的结果应包含以下内容：评估（计算）次数（Number of times evaluated）；成功次数（Number of times succeeded）。

立即覆盖的pass statement和fail statement 可以在statement_or_null指明，如果表达式计算为真，pass statement 会被执行，立即覆盖表达式计算之后，pass statement 应立即执行。

严重程度（ $fatal,$error,$warning,$info）系统任务可用于断言通过或失败语句（pass or fail statement），在pass或fail语句中使用时，这些任务应打印相同的工具特定消息。如：

assert_f: assert(f) $info("passed"); else $error("failed");

assume_inputs: assume(in_a || in_b) $info("assumption holds");
else $error("assumption does not hold");

cover_a_and_b: cover(in_a && in_b) $info("in_a && in_b==1 covered");

形式验证工具可以在assume表示in_a和in_b不同时为0的条件下证明assert_f，cover语句检测in_a和in_b是否同时为1。

如果这些系统任务中有一个以上包含在动作块中，则应按照规定执行每个任务。如果严重程度系统任务在即时断言或假设失败以外的时间执行，则可用编程方式记录立即断言或假设的实际失败时间。如：

time t;
always@(posedge clk)
if (state==REQ)
assert(req1||req2)
else begin
t=$time;
#5 $error("assert failed at the time %0t",t);
end

如果立即断言在时间10处失败，错误信息应在时间15处被打印，但打印的用户定义字符串将是“在时间10处断言失败”。

延时断言两种类别

观察延时立即断言（observed deferred immediate assertions）和最终立即延时断言（final deferred immediate assertions）。

延时断言和简单立即断言相似，但又有以下主要区别：语法：延时断言使用 #0（对于观察延时断言）或者 final（最终立即延时断言）在验证指令之后;延时：延时记录而不是立即记录；操作块限制：动作块只能包含一个子程序调用；使用外部程序：延时断言可以用作module_common_item。

assert #0 (expression) action_block
assert final (expression) action_block

立即断言一样，延时断言表达式在延时断言语句运行时计算，为了避免发生故障，记录或者动作块安排在当前时间步的稍后时间点。

如果延时断言的动作块中存在pass statement和fail statement ，应由单个子程序调用，这个子程序可以是一个任务（task）、任务方法、void函数，void函数方法，或者系统函数。

单个子程序调用要求没有begin-end块围绕pass or fail statement，*begin *不是子程序调用语句。在最终延时断言情况下，子程序可以在延迟区合法调用。

子程序参数可以作为输入按值传递，也可以作为ref或const ref按引用传递，通过值传递的实际参数表达式（包括函数调用），在延时断言表达式被计算时计算，把自动或动态变量作为实际值传递给ref或const ref会出错的。

观察和最终延迟断言动作块处理的不同点如下所示：
（1）对于观察延时断言来说，子程序应被安排在反应区，按引用传递的实际参数表达式，使用或分配反应区基本变量的当前值。
（2）对于最终延时断言来说，子程序应被安排在延时区，按引用传递的实际参数表达式，使用延时区基本变量的当前值。