本題鏈接：

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

給定一個(gè) T 觸發(fā)器模塊，其聲明如下：

編寫一個(gè)?testbench 使其能夠?qū)嵗哂兄刂眠@個(gè) T 觸發(fā)器，然后將其切換到“1”狀態(tài)這一功能的 tff。

題目

答案

輸出波形

testbench 一般結(jié)構(gòu)如下:

其實(shí) testbench 最基本的結(jié)構(gòu)包括信號(hào)聲明、激勵(lì)和模塊例化。

根據(jù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，需要引入時(shí)鐘和復(fù)位部分。當(dāng)然更為復(fù)雜的設(shè)計(jì)，激勵(lì)部分也會(huì)更加復(fù)雜。根據(jù)自己的驗(yàn)證需求，選擇是否需要自校驗(yàn)和停止仿真部分。

當(dāng)然，復(fù)位和時(shí)鐘產(chǎn)生部分，也可以看做激勵(lì)，所以它們都可以在一個(gè)語句塊中實(shí)現(xiàn)。也可以拿自校驗(yàn)的結(jié)果，作為結(jié)束仿真的條件。

1）信號(hào)聲明

testbench 模塊聲明時(shí)，一般不需要聲明端口。因?yàn)榧?lì)信號(hào)一般都在 testbench 模塊內(nèi)部，沒有外部信號(hào)。

聲明的變量應(yīng)該能全部對應(yīng)被測試模塊的端口。當(dāng)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(yīng)的變量應(yīng)該聲明為 reg 型，如 clk，rstn 等，輸出端對應(yīng)的變量應(yīng)該聲明為 wire 型，如 dout，dout_en。

2）時(shí)鐘生成

利用取反方法產(chǎn)生時(shí)鐘時(shí)，一定要給 clk 寄存器賦初值。

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

3）復(fù)位生成

復(fù)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(fù)位為 1 即可。

4）激勵(lì)部分

激勵(lì)部分該產(chǎn)生怎樣的輸入信號(hào)，是根據(jù)被測模塊的需要來設(shè)計(jì)的。

當(dāng)數(shù)據(jù)量相對較少時(shí)，可以利用 Verilog 中的系統(tǒng)任務(wù) $readmemh 來按行直接讀取 16 進(jìn)制數(shù)據(jù)

5）模塊例化

利用 testbench 開始聲明的信號(hào)變量，對被測試模塊進(jìn)行例化連接。

6）自校驗(yàn)

如果設(shè)計(jì)比較簡單，完全可以通過輸入、輸出信號(hào)的波形來確定設(shè)計(jì)是否正確，此部分完全可以刪除。如果數(shù)據(jù)很多，有時(shí)候拿肉眼觀察并不能對設(shè)計(jì)的正確性進(jìn)行一個(gè)有效判定。此時(shí)加入一個(gè)自校驗(yàn)?zāi)K，會(huì)大大增加仿真的效率。

實(shí)例中，我們會(huì)在數(shù)據(jù)輸出使能 dout_en 有效時(shí)，對輸出數(shù)據(jù) dout 與參考數(shù)據(jù) read_temp（激勵(lì)部分產(chǎn)生）做一個(gè)對比，并將對比結(jié)果置于信號(hào) err_cnt 中。最后就可以通過觀察 err_cnt 信號(hào)是否為 0 來直觀的對設(shè)計(jì)的正確性進(jìn)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(huì)無限制的運(yùn)行下去，波形太長有時(shí)候并不方便分析。Verilog 中提供了系統(tǒng)任務(wù) $finish 來停止仿真。

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

參考內(nèi)容：

6.6 Verilog 仿真激勵(lì) | 菜鳥教程 (runoob.com)：

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