[VerilogHDL] 06_함수와 태스크

1. 함수(function)

Verilog HDL(하드웨어 설계 언어)에서 함수는 모듈 내에서 재사용 가능한 코드 블록을 정의하는 데 사용됩니다. 함수는 입력을 받아들이고 출력을 생성하는 데 사용되며, 일련의 연산을 수행하여 결과를 반환합니다. 함수는 하드웨어 디자인에서 특정 작업을 수행하는 데 유용하며 코드의 가독성과 재사용성을 높일 수 있습니다.

Verilog HDL에서 함수는 다음과 같이 정의됩니다.

function [출력 데이터형] [함수명] ([입력 데이터형] [입력 변수명]);
  // 함수 내용
  [출력 변수명] = [출력 값];
endfunction

• [출력 데이터형]: 함수가 반환하는 값의 데이터 형식을 지정합니다.
• [함수명]: 함수의 이름을 정의합니다.
• [입력 데이터형]: 함수의 입력 변수의 데이터 형식을 지정합니다.
• [입력 변수명]: 함수의 입력 변수의 이름을 정의합니다.
• [출력 변수명]: 함수가 반환하는 값을 저장할 변수의 이름을 정의합니다.
• [출력 값]: 함수의 결과로 반환될 값이나 식을 정의합니다.

함수는 모듈 내에서 사용할 수 있으며, 함수 호출 시 입력 값을 전달하고 함수가 반환하는 값을 받을 수 있습니다.
예를 들어, 다음은 두 개의 입력을 받아 더한 결과를 반환하는 함수의 예 입니다.

function integer add_numbers (input integer a, input integer b);
  integer result;
  result = a + b;
  return result;
endfunction

이 함수를 모듈 내에서 호출하려면 다음과 같이 사용할 수 있습니다.

module example_module;
  integer sum;
  // 함수 호출
  initial begin
    sum = add_numbers(3, 5); // 3과 5를 더한 결과를 반환하여 sum에 저장
    $display("Sum: %d", sum); // Sum: 8 출력
  end
endmodule

함수는 모듈 내의 임의의 위치에서 정의될 수 있으며, 필요한 만큼 많은 함수를 포함할 수 있습니다. 함수는 순차 논리를 포함할 수 있고, 입력과 출력은 필요에 따라 여러 개일 수도 있습니다.

2. 태스크(task)

Verilog HDL(하드웨어 설계 언어)에서 태스크는 모듈 내에서 수행할 수 있는 절차적인 작업 또는 서브루틴을 정의하는 데 사용됩니다. 태스크는 일련의 작업을 수행하고, 입력을 받아들이고 출력을 생성할 수 있으며, 필요한 경우 지역 변수를 사용할 수도 있습니다. 태스크는 모듈 내에서 여러 번 호출될 수 있으며, 코드의 가독성과 재사용성을 높일 수 있습니다.

Verilog HDL에서 태스크는 다음과 같이 정의됩니다:

task [태스크명];
  // 태스크 내용
endtask

태스크는 함수와 매우 유사하지만 몇 가지 차이점이 있습니다.

1. 태스크는 반환 값을 가질 수 없습니다. 태스크는 입력을 통해 데이터를 받고 모듈 내의 신호를 변경하거나 출력을 생성할 수 있지만, 반환 값을 반환하지는 않습니다.
2. 태스크는 항상 void 형식입니다. 즉, 태스크의 선언에서 데이터 형식을 명시하지 않습니다.
3. 태스크는 분기문 (if-else, case 등) 및 반복문 (for, while 등)과 같은 절차적인 코드를 포함할 수 있습니다.

태스크를 사용하여 모듈 내에서 절차적인 작업을 수행하는 예를 보겠습니다.

task print_numbers;
  integer i;
  begin
    for (i = 0; i < 10; i = i + 1) begin
      $display("Number: %d", i);
    end
  end
endtask

이 태스크는 0부터 9까지의 숫자를 출력하는 작업을 수행합니다. 모듈 내에서 태스크를 호출하려면 다음과 같이 사용할 수 있습니다:

module example_module;
  // 태스크 호출
  initial begin
    print_numbers(); // 태스크 호출
  end
endmodule

위의 예제에서는 print_numbers라는 태스크를 모듈 내에서 호출하여 숫자를 출력합니다. 태스크는 필요에 따라 입력 매개변수를 사용하여 데이터를 전달하고, 모듈 내의 신호를 변경하거나 출력을 생성할 수도 있습니다. 태스크는 필요한 만큼 많은 수의 로직을 포함할 수 있으며, 모듈의 다른 부분에서 여러 번 호출할 수 있습니다.