本題鏈接：

https://hdlbits.01xz.net/wiki/Tb/and

你將獲得以下要測試的與門：

通過生成的以下時序圖，編寫一個 testbench 使其實例化此 AND 門并測試所有 4 個輸入組合：

題目

答案

輸出波形

testbench 一般結(jié)構如下:

其實 testbench 最基本的結(jié)構包括信號聲明、激勵和模塊例化。

根據(jù)設計的復雜度，需要引入時鐘和復位部分。當然更為復雜的設計，激勵部分也會更加復雜。根據(jù)自己的驗證需求，選擇是否需要自校驗和停止仿真部分。

當然，復位和時鐘產(chǎn)生部分，也可以看做激勵，所以它們都可以在一個語句塊中實現(xiàn)。也可以拿自校驗的結(jié)果，作為結(jié)束仿真的條件。

1）信號聲明

testbench 模塊聲明時，一般不需要聲明端口。因為激勵信號一般都在 testbench 模塊內(nèi)部，沒有外部信號。

聲明的變量應該能全部對應被測試模塊的端口。當然，變量不一定要與被測試模塊端口名字一樣。但是被測試模塊輸入端對應的變量應該聲明為 reg 型，如 clk，rstn 等，輸出端對應的變量應該聲明為 wire 型，如 dout，dout_en。

2）時鐘生成

利用取反方法產(chǎn)生時鐘時，一定要給 clk 寄存器賦初值。

利用參數(shù)的方法去指定時間延遲時，如果延時參數(shù)為浮點數(shù)，該參數(shù)不要聲明為 parameter 類型。

3）復位生成

復位邏輯比較簡單，一般賦初值為 0，再經(jīng)過一段小延遲后，復位為 1 即可。

4）激勵部分

激勵部分該產(chǎn)生怎樣的輸入信號，是根據(jù)被測模塊的需要來設計的。

當數(shù)據(jù)量相對較少時，可以利用 Verilog 中的系統(tǒng)任務 $readmemh 來按行直接讀取 16 進制數(shù)據(jù)

5）模塊例化

利用 testbench 開始聲明的信號變量，對被測試模塊進行例化連接。

6）自校驗

如果設計比較簡單，完全可以通過輸入、輸出信號的波形來確定設計是否正確，此部分完全可以刪除。如果數(shù)據(jù)很多，有時候拿肉眼觀察并不能對設計的正確性進行一個有效判定。此時加入一個自校驗模塊，會大大增加仿真的效率。

實例中，我們會在數(shù)據(jù)輸出使能 dout_en 有效時，對輸出數(shù)據(jù) dout 與參考數(shù)據(jù) read_temp（激勵部分產(chǎn)生）做一個對比，并將對比結(jié)果置于信號 err_cnt 中。最后就可以通過觀察 err_cnt 信號是否為 0 來直觀的對設計的正確性進行判斷。

7）結(jié)束仿真

如果我們不加入結(jié)束仿真部分，仿真就會無限制的運行下去，波形太長有時候并不方便分析。Verilog 中提供了系統(tǒng)任務 $finish 來停止仿真。

停止仿真之前，可以將自校驗的結(jié)果，通過系統(tǒng)任務 $display 在終端進行顯示。

參考內(nèi)容：

6.6 Verilog 仿真激勵 | 菜鳥教程 (runoob.com)：

https://www.runoob.com/w3cnote/verilog-testbench.html