计算机系统要素：测试文件解读

// 加载16位与门的硬件描述文件
load And16.hdl,
// 指定测试输出文件
output-file And16.out,
// 指定对比的标准答案文件
compare-to And16.cmp,
// 定义输出格式：a(二进制16位)、b(二进制16位)、out(二进制16位)
output-list a%B1.16.1 b%B1.16.1 out%B1.16.1;

// 测试用例1：全0 & 全0 → 全0
set a %B0000000000000000,
set b %B0000000000000000,
eval,  // 执行运算
output; // 输出结果

// 测试用例2：全0 & 全1 → 全0
set a %B0000000000000000,
set b %B1111111111111111,
eval,
output;

// 测试用例3：全1 & 全1 → 全1
set a %B1111111111111111,
set b %B1111111111111111,
eval,
output;

// 测试用例4：交替位 & 反交替位 → 全0
set a %B1010101010101010,
set b %B0101010101010101,
eval,
output;

// 测试用例5：部分重叠位 & 部分重叠位 → 重叠位保留
set a %B0011110011000011,
set b %B0000111111110000,
eval,
output;

// 测试用例6：随机位组合 → 逐位与运算
set a %B0001001000110100,
set b %B1001100001110110,
eval,
output; 

关键知识点解析：

一、指令作用：

• load：加载待测试的硬件描述文件（And16.hdl）；
• output-file：指定测试结果输出文件；
• compare-to：指定标准答案文件，用于自动比对测试结果；
• output-list：定义输出格式（二进制 16 位，显示 a、b、out）；
• set：设置输入信号 a/b 的值；
• eval：执行硬件逻辑运算；
• output：输出运算结果。

二、a%B1.16.1 语法完全解析

在 Hack 硬件测试脚本（.tst）的output-list指令中，a%B1.16.1是输出格式控制符，用于定义信号a的显示规则，拆解如下：

组成部分	含义
a	待显示的信号名（此处指 16 位输入信号 a，可替换为 b/out 等其他信号）；
%	格式符分隔符，标识后续为格式定义；
B	数值显示进制：B= 二进制（Binary），其他可选值：D= 十进制、H= 十六进制；
1	「位数对齐规则」：1表示高位在前（大端显示），若为0则低位在前；
.16	「固定显示位数」：强制显示 16 位，不足补 0（核心！保证 16 位信号完整显示）；
.1	「分组间隔」：1表示无分组（连续显示），若为4则每 4 位分隔（如1111_0000）；

核心作用

a%B1.16.1 最终效果：将 16 位信号 a 以「高位在前、无分组、补 0 至 16 位」的二进制形式完整显示。

举例说明

假设信号a的实际值是二进制1010（仅 4 位），不同格式符的显示效果对比：

格式符	显示结果	说明
a%B1.16.1	0000000000001010	补 0 至 16 位，高位在前
a%B0.16.1	1010000000000000	补 0 至 16 位，低位在前
a%B1.8.1	00001010	补 0 至 8 位，高位在前
a%B1.16.4	0000_0000_0000_1010	16 位、每 4 位分组显示