testbench的整理笔记

//设计的过程实际是从一种形式到另一种形式的转换，比如从设计规格到RTL代码，从RTL

//到门级网表，从门级网表到版图等。说的其实是设计的流程的转变，很有道理
//验证的目的就是保证每一步的设计转换过程中都准确无误。
//功能验证指的是从验证RTL代码是否符合原始的设计需求和规格。
//仿真：使用EDA工具通过对设计实际工作情况的模拟验证设计的正确性。
//testbench的使用首先知道它是什么个玩意？testbench是测试平台的意思，就是在仿真的时候testbench产生测试激励给待验证设计（DUT）
// 并检查DUT的输出是否与预期的一致，达到验证的目的
 
 
 
//编写仿真激励：
//1.使用initial和always语句  2.时钟复位的写法
 
//普通时钟信号
parameter period = 10;
reg clk;
initial 
begin
clk = 0;
forever 
#(period/2)clk = ~clk;
end
 
//或者
parameter period = 10;
reg clk;
initial 
clk = 0;
always 
#(period/2)clk = ~clk;
 
// 固定数目的时钟信号
parameter pulse = 4,period = 10;
reg clk;
initial 
begin
clk=0;
repeat(pulse)
#(period/2)clk = ~clk;
end
 
//相移时钟信号
parameter HI_TIME = 5，
  LO_TIME = 10，
  PHASE_SHIFT = 2；
reg Absolute_clk;
wire Derived_clk;
always
begin
#HI_TIME Absolute_clk = 0;
#LO_TIME Absolute_clk = 1;
end
assign #PHASE_SHIFT Derived_clk = Absolute_clk; //相移为2
 
//异步复位信号
parameter period = 10;
reg rst_n; 
initial 
begin
rst_n = 1;
#period rst_n = 0;
#(5*period) rst_n = 1;
end
//同步复位信号和异步的有很大不同，见代码
initial
 rst_n = 1;
@(negedge clk)
rst_n = 0;
# 30;
@(negedge clk)
rst_n = 1;
end
 
//产生值序列----------------------------------后续介绍
 
//利用系统函数和系统任务产生测试激励、显示调试信息、协助定位
//对于$readmemb系统任务，每个数字必须是二进制数字，对于$readmemh系统任务
//从文件里读出和写入数据
reg [7:0]datasource[0:47];
$readmemh("Read_In_File.txt",datasource);  //从已有的文件读入数据
//1.打开文件
integer file_id;
file_id = fopen("file_path/file_name");
//2.写入文件
//$fmonitor只要有变化就一直记录
$fmonitor(file_id, "%format_char", parameter);
eg:$fmonitor(file_id, "%m: %t in1=%d o1=%h", $time, in1, o1);
//$fwrite需要触发条件才记录
$fwrite(file_id, "%format_char", parameter);
//$fdisplay需要触发条件才记录
$fdisplay(file_id, "%format_char", parameter);
$fstrobe();
//3.读取文件
integer file_id;
file_id = $fread("file_path/file_name", "r");
//4.关闭文件
$fclose(fjile_id);
//5.由文件设定存储器初值
//初始化数据为十六进制
$readmemh("file_name", memory_name"); 
//初始化数据为二进制
$readmemb("file_name", memory_name"); 
 
integer write_out_file; //定义一个整数的文件指针
write_out_file = $fopen("write_out_file.txt"); //打开文件
$fdisplay(write_out_file,"@%h\n%h",Mpi_add,data_in); //往文件中写入内容
$fclose(write_out_file);
 
//写并行激励 在仿真的时候的同一时刻启动多个任务，可以使用 fork join
 
//for语句实现遍历测试
//高级语句：force release，用的不多
//封装功能模块
/*
task 任务名称;
输入、输出声明;
语句;
endtask
 
//与task不同，function将会返回一个值
function [BITWIDHT-1:0]函数名称; 
输出声明;
语句;
endfunction
*/
function [7:0]product;
input[3:0]sig_a;
input[3:0]sig_b;
begin
product = sig_a*sig_b;
end
endfunction
 
 
 
//搭建仿真环境
//确认仿真结果
 
 
//双向总线必须在顶层模块定义并且例化为三态信号，在顶层将双线总线分为输入和输出信号，然后根据需求传向不同的子模块
inout [7:0] data_bus;
wire [7:0] data_in;//双线信号的分裂
wire [7:0] data_out;
assign data_in = data_bus;
assign data_bus = ((!CS_)&&(!OE_))?data_out:8'bZZZZZZZZ; //三态总线的使能
// 在testbench测试平台上
reg [7:0] data_out;
reg [7:0] data_in;
tri [7:0] data_bus;
assign data_bus = ( oe )? data_out : 8'bz ;
 
// 结构化testbench思想：把不同操作的功能模块以task或者function的封装成一体作为总线功能模型（BFM）
// 而将要操作的数据作为参数去直接调用这种模型。
// 好处：BFM可重用；
//       结构清晰，易于设计，减小testbench设计工作量；
//       将testcase的抽象成都提高，无须关心底层细节；
//       适用于复杂的设计模块
 
// 总线功能模型（BFM）是一种将物理的接口时序操作转化为更高抽象层次接口的总线模型
// 测试套具就是harness 从系统测试角度说就是将被测模块固定（实例化）以便测试。
// 从验证verilog代码说就是将测试模块封装起来留出易用的的访问接口，以利于各种testcase调用、测试设计模块
// 单顶层的testbench只有一个顶层，harness的实例以及各种测试用例都在顶层中。
 
// 多顶层的testbench中通常有一个harness顶层，用来实例化设计模块，实例化BFM，以及提供一些基本的激励。而多个测试用例testcase都可以作为
// 顶层，不同的测试用例用来测试不同的特性或者边界条件，注意顶层之间没有端口映射，它们之间的访问是通过层次路径名方式访问。
 
// 设计一个testbench的基本思想和步骤：从需求(SPEC)规格到特性：从设计的规格提取设计的特性；
// 从特性到用例：根据设计特性，编写出相应的测试用例来检验该特性；
// 从用例到testbench：用例测试用例，就可以搭建测试平台
 
 
 
//从标志寄存器的低有效位开始查找第一个值为1 的位
reg[15:0]flag;
integer i;
initial
begin
 flag = 16'b0010_0000_0000_0000;
 i = 0;
 begin:block1
while(i<16)
begin
if(flag[i])
begin
$dispaly("number %d",i);
disable block1;
end
i = i+1;
end
 end
end