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Testbench代码设计技巧

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xjsxjtu|  楼主 | 2013-7-4 21:00 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 GoldSunMonkey 于 2013-7-4 21:19 编辑

" There are many ways " to code a test case, it all depens on the creativity ot the Testbench designer.







1. Clock logic为方便对时钟进行修改,已经后续代码中的应用,定义为parameter或者`define更为
方便,如下所示:

//-------------------------------

//clock units

parameter PERIOD = 20; //20ns,50MHz

always

#(PERIOD/2) clk = !clk;

2. Asynchronous reset意在设计一个异步复位的信号,故可在clk下降沿复位,同时也在clk下降沿释放。因此在tes
tbench中我们要设计一段“释放→复位→释放”的代码。“event”是在testbench中能被触
发,同时也能被监视的事件,过程如下:

1) 释放

2) 在某一时刻reset_trigger 触发事件

3) 等待clk下降沿,复位

4) 等待下一个下降沿,释放

5) 触发reset_done_trigger事件(可在其他testbench中应用)

代码如下所示:

//-------------------------------

//asynchronous reset event(low valid)

event reset_trigger;

event reset_done_trigger;

initial

begin

forever

begin

@(reset_trigger);

@(negedge clk);

rst_n = 0;

@(negedge clk);

rst_n = 1;

-> reset_done_trigger;

end

end

//-------------------------------

//asynchronous reset

initial

#50 -> reset_trigger;

如上代码所示50ns后启动异步复位信号,波形如下所示。可见输出数据都为三态,知道复位开始有效。


注:在时序严谨的工程中,asynchronous reset必须同步化,言外之音,此处画龙点睛介绍此方法!


1) 设计verilog代码,用触发器对异步复位信号同步化

2) 整合例化

3) 编译,仿真调试

4) 在Instance中选择sync_ctrl下的sys_rst_n信号进行观察


代码和波形如下所示:

`timescale 1ns / 1ns

module sync_ctrl

(

input clk,

input rst_n,

output sys_rst_n

);

//--------------------------------------

//asynchronous rst_n synchronism

reg     rst_nr1, rst_nr2;

always @(posedge clk or negedge rst_n)

begin

if(!rst_n)

begin

rst_nr1 <= 1'b0;

rst_nr2 <= 1'b0;

end

else

begin

rst_nr1 <= 1'b1;

rst_nr2 <= rst_nr1;

end

end

assign sys_rst_n = rst_nr2;

Endmodule


3. Asynchronous enable雷同以上异步reset信号,用event来完成对enable的仿真。此处异步enable
信号在异步reset完成后,维持10clk,之后释放。在是能有效的时候addout自增,代码和波形如
下所示:

//-------------------------------

//asynchronous reset & enable

initial

begin

#10 -> reset_trigger; //asynchronous reset

@(reset_done_trigger); //reset done

@(negedge clk); //asynchronous enable

enable = 1;

repeat(10) //hold 10 cycles

begin

@(negedge clk);

enable = 0; //asynchronous release

end

end

此处

4. Reset & enable random自然是随机的,因此极端情况下,我们也可以把异步复位和使能信号设置为随机信号,如下所示:

//------------------------------

//asynchronous reset & enable with random

initial

begin

#10 -> reset_trigger;

@(reset_done_trigger);

fork

repeat(10)

begin

@(negedge clk)

enable = $random;

end

repeat(10)

begin

@(negedge clk)

#100 rst_n = $random;

end

join

End


相关帖子

沙发
xjsxjtu|  楼主 | 2013-7-4 21:01 | 只看该作者
本帖最后由 GoldSunMonkey 于 2013-7-4 21:20 编辑

5. Simulation Terminate以上可见到,其实异步enable信号的initial到10个clk以后,test case没完,但是simulate 已经终止了。但如果有到个test case,每个case simulate完都进入terminate_sim,进行某些操作,会很方便。可在代码中稍作修改,写成
terminate_sim的event,代码如下:

//-------------------------------

//asynchronous reset & enable

event terminate_sim;

initial

begin

#10 -> reset_trigger; //asynchronous reset

@(reset_done_trigger); //reset done

@(negedge clk); //asynchronous enable

enable = 1;

repeat(10) //hold 10 cycles

@(negedge clk);

enable = 0; //asynchronous release

#10 -> terminate_sim;

end

//------------------------------

//terminate state

initial

begin

@(terminate_sim);

$display("Terminating Simulation!");

#10 $finish;

end

6. Task任务模块对于需要多次操作或者循环的任务,可以用task封装,方便调用。

此处只做简单的介绍:

//-------------------------------

//stimulate random drive

task din_task;

begin

//for()

din1 = $random % 256;

din2 = $random % 256;

end

endtask

always@(negedge clk)

datain_task;

7. System task之自检Error在系统模拟验证中,采用比较模拟验证法代替波形观察法,以提高效率.

无非是复制verilog中的内容,再写一遍,结果是不是一样,没有什么需要提的.

8. System task之打印数据//-------------------------------

//print the value to screen

initial begin

$display("\t\ttime,\tdout");

$monitor("%d,\t4'h%x,",$time,dout);

end

Display: 正如C语言中的printf

Monitor: 比print个稍微强大点,实时监测数据变化,变化的时候输出数据

如下图所示,数据打印到screen如下(monitor检测的数据输出不能顶格很郁闷)


9. System task之生成vcd文件Vcd文件即为value change dump,用固定格式保存波形数据。

//-------------------------------

//save the warmform

initial begin

$dumpfile("wave_test.vcd" );

$dumpvars;

End

当本次仿真结束的时候,将波形数据保存到wave_test.vcd中,一边以后用warmform viewer查看。如下所示(不知道怎么看~~~~(>_<)~~~~ ):


10. System task之生成vec文件Vec文件即为vector file矢量数据文件,用于Modelsim中保存数据的文件,在仿真测试中,相关数据测试,在必要的情况
下有很大的好处。相关testbench代码如下所示,保存了仿真400ns过程中addout的变化:

//-------------------------------

//generate vector file

integer openfile;

initial

begin

//output to "wave_test.vec" and standard display

openfile = $fopen("wave_test.vec");

//generate header file of vector file

$fdisplay(openfile,"/*----------------------------
--------------------------------------------");

$fdisplay(openfile,"This confidential and proprietary software may be only used as authorized");

$fdisplay(openfile,"by a licensing agreement from CrazyBingo.");

$fdisplay(openfile,"(C) COPYRIGHT 2012 CrazyBingo. ALL RIGHTS RESERVED");

$fdisplay(openfile,"This is the wave_test.vec vector file");

$fdisplay(openfile,"------------------------------
-------------------------------------------*/");

$fdisplay(openfile,"\t\t\t\ttime,\taddout");

//output all the information of node transition in the vector file

$fmonitor(openfile,"%d,\t4'h%x",$time,addout);

end

生成的文件信息如下所示:


11. Others$display,$fdisplay,$monitor,

$strobe,$fopen,$fclose,$dump,$finish,

$time,$write,$stop

$random

1) fork...join:并行任务

2) integer i;for(i=0,i<256,i++) 循环

3) $readmemb(“File_Name”, Test_Vector);  从文件中读取二进制输入激励码向量

4) $readmemh(“File_Name”, Test_Vector); 从文件中读取二进制输入激励码向量

5) reg [7:0] stim_array[0:15] 数组的运用

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板凳
GoldSunMonkey| | 2013-7-4 21:19 | 只看该作者
感谢分享啊,不错啊

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地板
GoldSunMonkey| | 2013-7-4 21:19 | 只看该作者
很好啊

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