Verilog语法之测试文件

简介: 要测试我们设计的模块功能是否正常,最直接的办法就是烧写到FPGA芯片中进行验证,但是这种方式往往结果并不直观,且出现问题后也不容易定位。为提高工作效率,我们可通过电脑仿真的方式进行功能验证,待仿真通过后,再烧写到FPGA中,这样可以快速排除电路中存在的绝大多数bug。在电脑上进行仿真,除了我们设计的功能模块之外,还需要另一模块——testbench,用于产生被测模块所需的激励信号。由于testbench只是用于电脑端的仿真,而不需要最终综合成电路,因此其写法更加灵活,可以使用verilog语法中的一些不可综合的语句,如initial、#、$display、$readmemb、forever等。

要测试我们设计的模块功能是否正常,最直接的办法就是烧写到FPGA芯片中进行验证,但是这种方式往往结果并不直观,且出现问题后也不容易定位。为提高工作效率,我们可通过电脑仿真的方式进行功能验证,待仿真通过后,再烧写到FPGA中,这样可以快速排除电路中存在的绝大多数bug。在电脑上进行仿真,除了我们设计的功能模块之外,还需要另一模块——testbench,用于产生被测模块所需的激励信号。由于testbench只是用于电脑端的仿真,而不需要最终综合成电路,因此其写法更加灵活,可以使用verilog语法中的一些不可综合的语句,如initial、#、$display、$readmemb、forever等。

假设我们的被测模块完成以下功能

网络异常,图片无法展示
|

其verilog代码为:

网络异常,图片无法展示
|

1. 简单测试文件

最简单的测试文件可以写成如下形式:

网络异常,图片无法展示
|

语法说明:

testbench文件一般不包含任何输入输出信号

将被测模块实例化,被测模块的输入信号定义成reg类型,输出信号定义成wire类型。

initia l:通过initial块构造输入信号的波形,同一initial块内部的语句是串行执行的,多个initial块之间并发执行。

2. 自检测试文件

带自检功能的测试文件如下所示,可以对输出结果进行判断,并打印错误信息。

网络异常,图片无法展示
|

模块的输入信号给定之后,就有有结果输出,将实际输出结果于预期结果做比较,如果不同,则打印出错误信息。

3. 测试向量

通过测试向量进行仿真

将输入信号的各种组合以及对应的输出结果构成一测试向量,则每个向量中都包含了一种输入状态,以及该状态下的期望输出结果

将该向量导入一内存数组

构造一时钟信号

在时钟的上升沿,将一个向量赋值给被测模块输入端,并在时钟的下降沿对被测模块输出与期望输出结果进行对比,如果不相同,则记录下该向量,至此向量全部测试完毕。

向量测试文件(example.tv):包含a、b、c以及y_expected

000_1

001_0

010_0

011_0

100_1

101_1

110_0

111_0

测试文件

网络异常,图片无法展示
|

前面介绍了三种测试方法,三种方法各有其优缺点。

简单测试文件编写简单,容易上手,但需要人工判断仿真结果的正确性;

带自检的测试文件可以将错误信息打印出来,但编写稍微复杂一些,且激励波形仍需通过人工输入代码来完成;

测试向量法测试文件编写最为复杂,还需要编写一个用于跟被测模块结果进行比较的黄金模型,但此种方法测试最为充分,且后续维护起来也最容易。

相关文章
|
3天前
|
算法 数据安全/隐私保护 计算机视觉
基于FPGA的图像双线性插值算法verilog实现,包括tb测试文件和MATLAB辅助验证
本项目展示了256×256图像通过双线性插值放大至512×512的效果,无水印展示。使用Matlab 2022a和Vivado 2019.2开发,提供完整代码及详细中文注释、操作视频。核心程序实现图像缩放,并在Matlab中验证效果。双线性插值算法通过FPGA高效实现图像缩放,确保质量。
|
4月前
|
自然语言处理 搜索推荐 关系型数据库
elasticsearch学习六:学习 全文搜索引擎 elasticsearch的语法,使用kibana进行模拟测试(持续更新学习)
这篇文章是关于Elasticsearch全文搜索引擎的学习指南,涵盖了基本概念、命令风格、索引操作、分词器使用,以及数据的增加、修改、删除和查询等操作。
57 0
elasticsearch学习六:学习 全文搜索引擎 elasticsearch的语法,使用kibana进行模拟测试(持续更新学习)
|
6月前
|
测试技术 索引 Python
Python接口自动化测试框架:回顾Python3基础语法知识总览
本文是Python 3基础语法知识的全面总结,涵盖了标识符、数据类型、运算符、控制流程、函数、模块和文件操作、异常处理以及面向对象编程的各个方面,旨在为编写Python接口自动化测试框架提供必要的语法知识支持。
49 1
|
6月前
|
IDE Java 测试技术
Python接口自动化测试框架(基础篇)-- 基础语法(真的很基础)
这篇文章是关于Python编程语言的基础语法介绍,包括编码、标识符、注释、行和缩进、输入输出以及导包等基础知识点,旨在帮助初学者理解并掌握Python编程的基础。
45 2
|
8月前
|
算法 计算机视觉 异构计算
基于FPGA的图像一维FFT变换IFFT逆变换verilog实现,包含tb测试文件和MATLAB辅助验证
```markdown ## FPGA 仿真与 MATLAB 显示 - 图像处理的 FFT/IFFT FPGA 实现在 Vivado 2019.2 中仿真,结果通过 MATLAB 2022a 展示 - 核心代码片段:`Ddddddddddddddd` - 理论:FPGA 实现的一维 FFT/IFFT,加速数字信号处理,适用于高计算需求的图像应用,如压缩、滤波和识别 ```
|
8月前
|
算法 计算机视觉 异构计算
基于FPGA的图像直方图均衡化处理verilog实现,包含tb测试文件和MATLAB辅助验证
摘要: 在FPGA上实现了图像直方图均衡化算法,通过MATLAB2022a与Vivado2019.2进行仿真和验证。核心程序涉及灰度直方图计算、累积分布及映射变换。算法旨在提升图像全局对比度,尤其适合低对比度图像。FPGA利用可编程增益器和查表技术加速硬件处理,实现像素灰度的均匀重分布,提升视觉效果。![image preview](https://ucc.alicdn.com/pic/developer-ecology/3tnl7rfrqv6tw_a075525027db4afbb9c0529921fd0152.png)
|
9月前
|
测试技术 API 持续交付
【专栏】Python在自动化测试与单元测试中的应用,强调其简洁语法和丰富库的优势
【4月更文挑战第27天】本文探讨了Python在自动化测试与单元测试中的应用,强调其简洁语法和丰富库的优势。文章分为三部分:首先,阐述自动化测试的重要性及Python的易学性、库支持、跨平台和社区支持;其次,介绍了Python的Unittest标准测试框架和Pytest第三方框架的特点与用法;最后,讨论了Web UI和API自动化测试实践,并提出持续集成、测试金字塔等最佳实践。Python为软件开发的测试环节提供了强大支持,帮助构建更稳定的系统。
102 1
|
9月前
|
算法 计算机视觉 异构计算
基于FPGA的图像累积直方图verilog实现,包含tb测试文件和MATLAB辅助验证
该内容展示了FPGA实现图像累积直方图的算法。使用Vivado2019.2和matlab2022a,通过FPGA的并行处理能力优化图像处理。算法基于像素值累加分布,计算图像中像素值小于等于特定值的像素个数。核心代码为`test_image`模块,读取二进制图像文件并传递给`im_hist`单元,生成直方图和累积直方图。
|
9月前
|
机器学习/深度学习 算法 异构计算
m基于FPGA的多通道FIR滤波器verilog实现,包含testbench测试文件
本文介绍了使用VIVADO 2019.2仿真的多通道FIR滤波器设计。展示了系统RTL结构图,并简述了FIR滤波器的基本理论,包括单通道和多通道的概念、常见结构及设计方法,如窗函数法、频率采样法、优化算法和机器学习方法。此外,还提供了Verilog核心程序代码,用于实现4通道滤波器模块,包含时钟、复位信号及输入输出接口的定义。
313 7
|
9月前
|
算法 异构计算
m基于FPGA的电子钟verilog实现,可设置闹钟,包含testbench测试文件
该文介绍了基于FPGA的电子钟设计,利用Vivado2019.2平台进行开发并展示测试结果。电子钟设计采用Verilog硬件描述语言,核心包括振荡器、分频器和计数器。时间显示为2个十进制格式,闹钟功能通过存储器和比较器实现,当当前时间等于设定时间时触发。文中给出了Verilog核心程序示例,展示了时钟信号、设置信号及输出的交互。
295 2

热门文章

最新文章