如何搭建SoC项目的基本Testbench(eetop)
数字逻辑testbench描述
end
1 initial 2 begin 3 进程语句; 4 end
always块可用来模拟抽象的电路，包括：用以指定与不同结构之间的传播延 迟等同的时序结构；或等待指定事件的时序结构。敏感列表有时可忽略。 initail块仅在仿真之初执行，常用于设置变量的初始值。
⚫ 基本的Testbench结构
1 always块和initial块 ➢ 当always块用来描述组合逻辑时，应当使用阻塞赋值。例如
信号或变量定义声明 使用initial或always语句来产生激励波形 实例化设计模块 监控和比较输出响应
endmodule
⚫ 基本的Testbench结构
例：
1 `timescale 1ns/1ns 2 3 module logic_gates_tb; 4 5 reg i_a; 6 reg i_b; 7 wire o_and; 8 wire o_or; 9 wire o_not; 10 11 initial 12 begin 13 i_a = 0; 14 #40 i_a = 1; 15 #40 i_a = 0; 16 #40 i_a = 1; 17 #40 i_a = 0; 18 end
6 end
⚫ 产生激励的一些描述方式
2 产生复位信号的几种方式
➢ 异步复位
➢ 同步复位
1 initial
2 begin
3
Rst = 1;
4
#100；
5
Rst = 0；
6
#500；
7
Rst = 1;
8 end
1 2 3 4 5 6 7 8
initial
begin
Rst = 1; @(negedge clk)； Rst = 0； #30； @(negedge clk)；
如何编写testbench的总结
空间管理您的位置: 中国电子顶级开发网(EETOP)-电子设计论坛、博客、超人气的电子工程师资料分享平台 »多云转晴 »日志欢迎大家和我讨论Xilinx FPGA方面的问题如何编写testbench的总结（非常实用的总结）（转）上一篇 / 下一篇 2011-09-19 21:08:27 / 个人分类：FPGA知识查看( 23717 ) / 评论( 0 ) / 评分( 0/ 0) 1．激励的设置相应于被测试模块的输入激励设置为reg型，输出相应设置为wire类型，双向端口inout在测试中需要进行处理。
方法1：为双向端口设置中间变量inout_reg作为该inout的输出寄存，inout口在testbench中要定义为w ire型变量，然后用输出使能控制传输方向。
eg：inout [0:0] bi_dir_port;wire [0:0] bi_dir_port;reg [0:0] bi_dir_port_reg;reg bi_dir_port_oe;assign bi_dir_port=bi_dir_port_oe?bi_dir_port_reg:1'bz;用bi_dir_port_oe控制端口数据方向，并利用中间变量寄存器改变其值。
等于两个模块之间用inout双向口互连。
往端口写（就是往模块里面输入)方法2：使用force和release语句，这种方法不能准确反映双向端口的信号变化，但这种方法可以反映块内信号的变化。
具体如示：module test();wire data_inout;reg data_reg;reg link;#xx; //延时force data_inout=1'bx; //强制作为输入端口...............#xx;release data_inout; //释放输入端口endmodule从文本文件中读取和写入向量1）读取文本文件：用$readmemb系统任务从文本文件中读取二进制向量（可以包含输入激励和输出期望值）。
关于使用ModelSim中创建testbench方法
关于使用ModelSim中创建testbench方法
ModelSim中自动创建TestBench的方法
1. 创建工程，将需要仿真的模块加入工程，编译
2. File -> Open，使用ModelSim自带的文本编辑器打开被仿真模块
3. Source -> Show Language Templates
4. 在显示的Language Templates栏目中选择“Create Testbench”
5. 软件自动弹出的"Create Testbench Wizzard”窗口中，在"work"下选择待仿真模块，按照提示走完，即
自动生成
对于初学者来说写Testbench测试文件还是比较困难的，但Modelsim和quartus ii都提供了模板，下面就如何使用Modelsim提供的模板进行操作。
Modelsim提供了很多Testbench模板，我们直接拿过来用可以减少工作量。
对源文件编译完后，鼠标光标移到代码编辑窗后才会在菜单栏看到source选项，点Source->Show Language Templates然后会出现一个加载工程，接着你会发现在刚才的文档编辑窗口左边出现了一个Language Templates窗口，展开Verilog项，双击Creat Testbench会出现一个创建向导，展开工作目录添加目标文件，点击next，弹出testbench配置窗口，默认就行了，然后点击finish。
一个Testbench模板就诞生了，我们就可以在此编辑窗中添加激励代码了。
本次操作软件版本为modelsim alter starter edition 6.6d.。
Testbench基本入门
Testbench入门1 编写testbench目的编写testbench的主要目的是为了对使用硬件描述语言（HDL）设计的电路进行仿真验证，测试设计电路的功能、部分性能是否与预期的目标相符。
编写testbench进行测试的过程如下：1）产生模拟激励（波形）；2）将产生的激励加入到被测试模块并观察其输出响应；3）将输出响应与期望进行比较，从而判断设计的正确性。
2 基本的testbench结构module test_bench；// 通常testbench没有输入与输出端口信号或变量定义声明使用initial或always语句来产生激励波形例化设计模块监控和比较输出响应endmodule简单的testbench的结构通常需要建立一个顶层文件，顶层文件没有输入和输出端口。
在顶层文件里，把被测模块和激励产生模块实例化进来，并且把被测模块的端口与激励模块的端口进行对应连接，使得激励可以输入到被测模块。
端口连接的方式有名称和位置关联两种方式，我们常常使用“名称关联”方式。
3 产生激励的一些描写方式3.1 产生时钟的几种方式1）使用initial方式产生占空比50﹪的时钟initialbeginCLK = 0;#delay;forever#(period/2) CLK = ~CLK;end注意：一定要给时钟赋初始值，因为信号的缺省值为z，如果不赋初值，则反相后还是z，时钟就一直处于高阻z状态。
产生的时钟信号如下图所示：2）使用always方式initialCLK = 0;always#(period/2) CLK = ~CLK;3)使用repeat产生确定数目的时钟脉冲initialbeginCLK = 0;repeat(6)#(period/2) CLK = ~CLK;end该例使用repeat产生3个时钟脉冲，产生的波形如下：4）产生占空比非50﹪的时钟initialCLK = 0;alwaysbegin#3 CLK = ~CLK;#2 CLK = ~CLK;end3.2 产生复位信号的几种形式1）异步复位initialbeginRst = 1;#100;Rst = 0;#500;Rst = 1;end2）同步复位1initialbeginRst = 1;@(negedge CLK); // 等待时钟下降沿Rst = 0;#30;@(negedge CLK); // 等待时钟下降沿Rst = 1;end2）同步复位2initialbeginRst = 1;@(negedge CLK); // 等待时钟下降沿repeat (3) @(negedge CLK); // 经过3个时钟下降沿Rst = 1;end4 testbench实例4.1 2-4解码器实例module dec2x4(A, B, Enable, Z);input A, B, Enable;output[3:0] Z;reg [3:0] Z_o;assign Z = Z_o;always@(A or B or Enable)beginif(Enable == 1'b0)Z_o = 4'b1111;elsecase({A, B})2'b00: Z_o = 4'b1110;2'b01: Z_o = 4'b1101;2'b10: Z_o = 4'b1011;2'b11: Z_o = 4'b0111;default: Z_o = 4'b1111;endcaseendendmodule测试模块测试模块：：`timescale 1ns/100psmodule testbench;reg a, b, en;wire [3:0] z;//例化被测试模块dec2x4 DUT(.A(a),.B(b),.Enable(en),.Z(z));//产生输入激励initialbeginen = 0;a = 0;b = 0;#10 en = 1;#10 b = 1;#10 a = 1;#10 b = 0;#10 a = 0;#10 $stop;end//显示输出结果always@(en or a or b or z)begin$display("At time %t, input is %b%b%b, output is %b", $time, a, b, en, z);endendmodule下面是测试模块执行时产生的输出和功能仿真波形：4.2 时序检测器下面是一个时序检测器的验证实例。
北大数字集成电路课件--15_Verilog-testbench的写法
于敦山
北大微电子学系
Bench使用简介 第十五章 Verilog Test Bench使用简介
学习内容： 学习内容： • 用一个复杂的 用一个复杂的test bench复习设计的组织与仿真 复习设计的组织与仿真 • 建立 建立test bench通常使用的编码风格及方法 通常使用的编码风格及方法
数组激励
• 从数组产生激励有以下特性： 从数组产生激励有以下特性： 在每次反复中， 在每次反复中，修改同一组激励变量 激励数组可以直接从文件中读取
module array_ tb; reg [7: 0] data_ bus, stim_ array[ 0: 15]; // 数 组 integer i; DUT u1 (results, stimulus); initial begin // 从数组读入数据 #20 stimulus = stim_array[0]; #30 stimulus = stim_array[15]; // 线激励 #20 stimulus = stim_array[1]; for (i = 14; i > 1; i = i - 1) // 循环 #50 stimulus = stim_array[i] ; #30 $finish; end endmodule
在上面的例子中，公共参数在一个独立的文件中定义。 在上面的例子中，公共参数在一个独立的文件中定义。此文件在不同 的仿真中可被不同的测试文件调用。 的仿真中可被不同的测试文件调用。
施加激励
种方法。一些常用的方法有： 产生激励并加到设计有很多 种方法。一些常用的方法有： • 从一个 从一个initial块中施加线激励 块中施加线激励 • 从一个循环或 从一个循环或always块施加激励 块施加激励 • 从一个向量或整数数组施加激励 • 记录一个仿真过程，然后在另一个仿真中回放施加激励 记录一个仿真过程，
如何写testbench
如何编写testbench今天，我来带领大家写一个简单的testbench ，顺便讲解如何写好一个testbench 以及写testbench 时应该注意的地方。
在讲解testbench 之前，我们先看一下前面的那个AND_2程序的仿真图，如下：如上图中所标，在1处，B 已经为低电平了，但是输出C 仍然为高电平，这样求与运算就会出错。
在2处，A 和B 都是低电平了，C 仍然为高电平，直到下次出现时钟的上升沿为止，为什么会这样呢？编译的时候并没有报错，呵呵，出了怪事了啊！其实编译器只能检查处语法错误，无法检测到逻辑错误，这个图给出的结果和我们程序所表达的结果一样，但是这并不是我们所要的求与运算，我们想要的是A 和B 同时为高电平时，C 才输出高电平。
我们把程序的敏感列表改为：always@(posedge clk or negedge rst or A or B)就可以了，把A 的电平改变和B的电平改变都加进敏感列表，激励不变，所得到的仿真图：这才是我们所要的求与运算！好了，现在开始讲如何写testbench 。
Testbench 不像RTL 级代码，可以用高级行为语句，不用考虑其可综合性，这样就能写出高效的检测代码。
在语法上，testbench 和可综合代码一样，都是类C 结构。
好了，我们开始吧！1，建立工程等，与之前的一样，但是在创建文件的时候，我们一次创建两个。
取名分别为ParallelSerial_Mult 和ParallelSerial_Mult_test。
创建完成后，如下图：这两个代码分别如下：moduleParallelSerial_Mult(Clk,Rst,MultiplicandIn,MultiplierIn,Load,Product,Out_en);parameter N=8;parameter CYCLES=3;input Clk,Rst,Load;input[N-1:0]MultiplicandIn,MultiplierIn;output[2*N-1:0]Product;output Out_en;reg[2*N-1:0]Product;wire Out_en;reg[N-1:0]Multiplicand;reg[2*N-1:0]NextProduct;reg[CYCLES:0]Count;reg Busy;wire[N-1:0]Sum;wire Carry;assign{Carry,Sum}=Multiplicand+Product[2*N-1:N];assign Out_en=Count[CYCLES];always@(posedge Clk or negedge Rst)if(!Rst)beginMultiplicand<=0;Count<=0;Product<=0;Busy<=0;endelsebeginProduct<=NextProduct;if(Load)beginMultiplicand<=MultiplicandIn;Count<=0;Busy<=1'b1;endelsebeginif(Busy)Count<=Count+1'b1;if(Count[CYCLES])beginCount<=0;Busy<=1'b0;endendendalways@(Load or MultiplierIn or Product or Count[CYCLES]or Carry or Sum) casex({Product[0],Count[CYCLES],Load})3'bxx1:NextProduct={{N{1'b0}},MultiplierIn[N-1:0]};3'b100:NextProduct={Carry,Sum,Product[N-1:1]};3'b000:NextProduct={1'b0,Product[2*N-1:1]};default:NextProduct=Product;endcaseendmodule这个代码是书中第120页的8位乘法器。
简单的Testbench设计
//被测设计的输入信号，对应测试脚本的输出信号（注意要定义成 reg） reg clk; reg rst_n; //被测设计的输出信号，对应测试脚本的输入信号（注意要定义成 wire） wire led; //例化待测模块 Led led_test
简单的 Testbench nch 是一种验证的手段。首先，任何设计都是会有输入输出的。 但是在软环境中没有激励输入，也不会对你设计的输出正确性进行评估。那 幺此时便有一种，模拟实际环境的输入激励和输出校验的一种“虚拟平台”的 产生。在这个平台上你可以对你的设计从软件层面上进行分析和校验，这个 就是 testbench 的含义。 简单的 Testbench 设计 //timescale 仿真时间单位/时间精度（时间精度不能比时间单位还要 大） timescale 1ns/1ps //定义一个无输入无输出的 Moudle module Led_clg_tst（）;
（ .clk（clk）， .rst_n（rst_n）， .led（led） ）; //使用 Initail 生成 rst_n 激励 initial begin //监控 Led 信号变化
monitor（monitor（time，”led value= %b\n”，led）; end //使用 alwasys 模拟产生 25M 的时钟信号 always #20 clk = ~clk; endmodule
vivado testbench 语法
在 Vivado中，编写 Testbench 是进行数字电路仿真和验证的重要步骤。
以下是 Vivado Testbench 的一些语法要点：1. 语言选择：Vivado支持使用 SystemVerilog 或 Verilog 作为 Testbench 的语言。
你可以根据需要选择其中之一进行编写。
2. 模块实例化：Testbench 通常包含一个顶层模块来实例化待测试的模块。
你需要创建一个模块，并使用待测试模块的端口信号进行实例化。
3. 时钟和复位：在 Testbench 中，你通常需要生成时钟信号和复位信号，并将其应用于待测试模块的输入端口。
你可以使用 `fork...join` 结构和 `repeat` 或 `forever` 循环来生成时钟信号。
4. 输入模拟：在 Testbench 中，你需要为待测试模块的输入端口提供合适的模拟数据。
你可以使用 `#` 操作符来延迟信号的更新，以模拟不同的输入情况。
5. 断言和检查：在 Testbench 中，你可以使用断言语句来验证待测试模块的行为是否符合预期。
Vivado 支持使用 `assert` 和 `assume` 等关键字来定义断言。
6. 输出比较：在仿真结束后，你可以比较待测试模块的输出信号与预期结果进行验证。
你可以使用 `$display` 或 `$monitor` 等系统任务来显示输出信号的值。
7. 仿真控制：你可以使用 `initial` 块或 `always` 块来控制 Testbench 的仿真行为。
你可以使用 `#` 操作符来延迟仿真时间或 `disable` 关键字来停止仿真。
8. 仿真时长：在 Vivado 中，你可以使用 `run` 或 `run XXns` 命令来指定仿真运行的时长。
默认情况下，仿真会一直运行直到遇到 `$finish` 或 `$stop` 系统任务。
以上是 Vivado Testbench 的一些语法要点。
编写高效Vivado HLS工程testbench的三个要素
编写高效Vivado HLS工程testbench的三个要素Xilinx DSP specialist FAE: Harvest Guo在C程序的设计中，任何一个C程序的顶层都是main()函数。
而在vivado HLS的设计中，只要函数的层次在main()函数以下，都可以被综合。
但是每个vivado HLS工程只能指定一个top层函数作为输出RTL模块的顶层，其它和这个函数层次平行，不需要被综合的函数都可以作为testbench来使用。
这样就带来一个问题，如何编写vivado HLS工程的testbench更高效，或者说能更好的让HLS工具自动重用C testbench验证产生的RTL代码就变得非常重要。
通常，在Vivado HLS中，好的C testbench设计原则是testbench设计和需要实现的算法函数分别保存在不同的文件中，并且充分利用头文件。
Testbench常常包含了一些HLS综合不支持的操作，比如通过文件的读写取得仿真数据并保存结果，或者打印一些测试结果进行分析。
在头文件中，完成对testbench中所有的数据类型和函数的定义，以及包含共享的设计文件和函数库。
Vivado HLS中，只能指定一个top层函数用于综合，top层函数可以包含多个子函数。
当需要综合多个并行层次的函数时，可以编写一个wrapper函数作为top层函数，将需要综合的多个并行函数封装起来。
C testbench的目不仅是要验证需要综合的top函数功能正确（C编译器验证环境），同时重用C testbench作为综合产生RTL代码的仿真激励，HLS工具自动调用C testbench来验证RTL功能的一致性（C编译器和RTL仿真器的协同仿真环境）。
这样，编写一个好的风格testbench可以很好的提高设计的验证效率，如果在HLS综合前和综合过程中，需要修改综合函数的代码，可以用testbench验证，确保需要综合的C算法功能正确。
（verilog和vhdl）Testbench编程指南
（verilog和vhdl）Testbench编程指南TestBench编程指南如今数字设计的规模变得越来越庞大,设计的复杂程度也越来越高,这就使得设计的验证变得越来越困难,而且费时费力。
为了应对这种挑战，验证工程师依靠各种验证工具和方法。
对于大型设计，如几百万门的设计，通常采用一整套正式的验证工具。
然而，对于小一些的设计，设计工程师发现往往采用带TestBench的HDL仿真工具是最好的途径。
TestBench已经变成验证高级语言设计的一种标准的方法。
通常，TestBench执行以下任务：z例化设计，使其可测试（DUT－design under test）;z通过将测试向量应用到模型来仿真例化后的可测试的设计；z将结果输出到终端，或者输出波形窗口；z将真实的结果和期望的结果进行比较；一般，TestBench采用工业标准的VHDL或者Verilog硬件描述语言来编写。
TestBench调用功能设计，然后仿真。
复杂的测试文件执行附加功能――例如，他们包含逻辑以决定合适的设计激励或者比较真实的结果和期望的结果。
以下章节将讨论一个组织良好的测试文件的组成，以及例举了一个带有自检的测试文件（自动将真实的结果和预期的结果进行比较）。
下图是一个标准的HDL验证的流程。
自从测试文件可以用VHDL或者Verilog编写以来，测试验证流程就可以在平台和供应商的工具交叉进行。
同时，由于VHDL和Verilog都是标准的公用的语言，所以用VHDL或者是Verilog描述的验证可以很简单的被再使用。
图1. HDL验证流程测试文件构成：测试文件可以采用VHDL或者Verilog语言编写。
由于测试文件只是用来仿真的，他们就不被用于综合的RTL语言子集的语法所约束。
相反，所有行为结构都可以被使用。
这样，测试文件可以被写的更通用，更易于维护。
所有的测试文件都包含以下基本内容，如表1。
如上所属，测试文件经常同时包含附加功能，如结果的可视化显示和内建错误检测。
soc的设计流程
soc的设计流程一、概述SOC（System on Chip）是指在一个芯片上集成了多个功能模块，形成一个完整的系统。
SOC设计流程是指将系统需求分析、硬件设计、软件设计、验证测试等多个环节有机地结合起来，最终实现一个高性能、低功耗的SOC芯片。
二、需求分析1. 系统功能需求分析：根据市场需求和产品定位，确定SOC芯片需要具备的功能模块。
2. 系统性能需求分析：根据应用场景和市场定位，确定SOC芯片需要达到的性能指标，如功耗、速度等。
3. 系统接口需求分析：确定SOC芯片需要与外部系统进行通信的接口类型和协议。
三、架构设计1. 确定SOC芯片整体架构：根据系统功能需求和性能需求，确定SOC芯片整体架构，包括处理器核心数量、内存大小和类型等。
2. 设计各个模块之间的接口：根据系统接口需求分析，设计各个模块之间的接口类型和协议，并确保各个模块之间数据传输的可靠性和速度。
3. 选择合适的IP核：选择已经存在并且经过验证测试的IP核，并对其进行修改或优化以满足系统需求。
四、芯片设计1. 电路设计：根据架构设计，对各个模块进行电路设计，包括时钟、功耗、噪声等。
2. 物理布局：将电路设计转换为实际的物理布局，包括芯片大小和引脚分配。
3. 物理验证：通过模拟和仿真等方法验证物理布局的正确性和可靠性。
五、软件设计1. 驱动程序编写：编写各个模块的驱动程序，以保证系统的正常运行。
2. 操作系统移植：将操作系统移植到SOC芯片上，并进行适当修改以满足系统需求。
3. 应用程序开发：根据用户需求开发相应的应用程序。
六、验证测试1. 仿真验证：通过仿真工具对SOC芯片进行功能验证和性能评估。
2. 硬件验证：通过硬件测试工具对SOC芯片进行实际测试，包括功耗测试、时序测试等。
3. 软件验证：通过软件测试工具对驱动程序和应用程序进行测试。
七、封装与生产1. 封装设计：将SOC芯片封装成符合标准的封装形式，如BGA或QFP等。
(完整版)实例解读Testbench编写方法
实例解读Testbench编写方法前言：在进行quartusII设计时,不少人刚开始觉得仿真极其不方便,还需要编写测试文件，浪费时间精力。
不过小编想告诉大家，其实testbench编写很容易学，不外乎wait for 语句的堆叠就可以了，至于高深的用法，对一般程序都涉及不到，没必要弄得那么复杂。
下面看看实例吧，将详细说明testbench的编写：我们可以通过Quartus自动生成一个Testbench的模板，选择Processing —〉 Start -〉Start Test Bench Template Writer,等待完成后打开刚才生成的Testbench,默认是保存在sim ulation\modelsim文件夹下的.vt格式文件.打开vt文件后可以看到Quartus已经为我们完成了一些基本工作，包括端口部分的代码和接口变量的声明,我们要做的就是在这个做好的模具里添加我们需要的测试代码.一个最基本的Testbench包含三个部分，信号定义、模块接口和功能代码.‘timescale 1ns/ 1ps表示仿真的单位时间为1ns,精度为1ps.想要进行仿真首先要规定时间单位，而且最好在Testbench里面统一规定时间单位，而不要在工程代码里定义,因为不同的模块如果时间单位不同可能会为仿真带来一些问题，而timescale本身对综合也就是实际电路没有影响。
其实Testbench本身可以看做一个模块或者设备（本例中的模块名为add_vlg_tst），和你自己编写的模块进行通信。
通过Testbench模块向待测模块输出信号作为激励,同时接收从待测模块输出的信号来查看结果.因此，在待测模块中的reg型信号在Testbench中就变成了wire，待测模块中的wire型信号在Testb ench中则对应为reg型。
那么inout怎么办呢，inout型信号也要设成wire，同时要用一个reg型信号作为输出寄存器，同时设置一个三态门，由一个使能信号控制，如：assign inout_sig = out_en ？ out_reg : 1’bz；处理完接口和声明之后，需要自己设置一些激励信号，激励信号的内容就是肯能会输入到待测模块中的波形.下面我们就来写一个简单的测试程序.实例：60进制计数器源代码：library ieee;use ieee.std_logic_1164。
testbench的撰写 -回复
testbench的撰写-回复什么是测试台(testbench)？测试台(testbench)是数字电路设计过程中的一个重要组成部分。
它是一种用于验证和调试设计的硬件的工具。
测试台可以模拟设计中的输入和输出信号，并通过检查模拟的输出与预期结果之间的差异，来验证设计的正确性。
测试台的主要功能是生成输入信号，将这些信号发送到被测试设计中，并捕获并分析从设计中产生的输出信号。
它帮助设计工程师在硬件设计过程的不同阶段进行验证和调试。
测试台通常被实现为一个软件程序，它可以与设计进行交互，并在模拟环境中执行设计和测试向量。
测试台能够自动执行测试向量，并将测试结果与预期的结果进行比较，以确定设计是否正确工作。
在设计通过测试后，测试台还可以用于系统级验证，以确保整个设计在不同工况下的正常运行。
测试台的组成部分包括输入生成器、时钟生成器、输出捕获器和测试结果分析模块等。
输入生成器负责生成输入信号，时钟生成器提供系统时钟信号，输出捕获器用于捕获设计生成的输出信号。
测试结果分析模块用于比较捕获的输出信号与预期结果，以验证设计的正确性。
撰写一个测试台需要经历以下步骤：1. 确定测试台的目标：在开始编写测试台之前，需要明确测试台的目标和测试需求。
这包括确定设计中需要测试的功能、验证设计是否满足规格要求等。
2. 设计测试台的架构：根据目标和需求，设计测试台的总体架构。
确定测试台所需的输入信号和输出信号，并确定信号之间的关系和调用顺序。
3. 实现输入生成器：根据设计需求，编写输入生成器模块。
输入生成器可以生成各种输入信号，如数据、地址、控制信号等。
可以使用编程语言如Verilog或VHDL来实现。
4. 添加时钟生成器：测试台通常需要一个时钟信号来驱动设计的工作。
添加一个时钟生成器模块，将时钟信号提供给测试台和被测试设计。
5. 实现输出捕获器：编写输出捕获器模块，用于捕获被测试设计的输出信号。
输出捕获器通常通过比较捕获的输出信号与预期结果来验证设计的正确性。
编写高效率的testbench
编写高效率的testbench简介：由于设计的规模越来越大也越来越复杂，数字设计的验证已经成为一个日益困难和繁琐的任务。
验证工程师们依靠一些验证工具和方法来应付这个挑战。
对于几百万门的大型设计，工程师们一般使用一套形式验证（formal verification）工具。
然而对于一些小型的设计，设计工程师常常发现用带有testbench的HDL仿真器就可以很好地进行验证。
Testbench已经成为一个验证高级语言(HLL --High-Level Language) 设计的标准方法。
通常testbench完成如下的任务：1.实例化需要测试的设计（DUT）；2.通过对DUT模型加载测试向量来仿真设计；3.将输出结果到终端或波形窗口中加以视觉检视；4.另外，将实际结果和预期结果进行比较。
通常testbench用工业标准的VHDL或Verilog硬件描述语言来编写。
Testbench调用功能设计，然后进行仿真。
复杂的testbench完成一些附加的功能—例如它们包含一些逻辑来选择产生合适的设计激励或比较实际结果和预期结果。
后续的章节描述了一个仔细构建的testbench的结构，并且提供了一个自动比较实际结果与预期结果的进行自我检查的testbench例子。
图1给出了一个如上所描述步骤的标准HDL验证流程。
由于testbench使用VHDL或Verilog来描述，testbench的验证过程可以根据不同的平台或不同的软件工具实现。
由于VHDL或Verilog是公开的通用标准，使用VHDL或Verilog编写的testbench以后也可以毫无困难地重用（reuse）。
图1使用Testbench的HDL验证流程构建TestbenchTestbench用VHDL或Verilog来编写。
由于testbench只用来进行仿真，它们没有那些适用于综合的RTL语言子集的语法约束限制，而是所有的行为结构都可以使用。
因而testbench可以编写的更为通用，使得它们可以更容易维护。
SOC芯片可测试设计规范
SOC芯片可测试设计规范SOC芯片（System-on-a-Chip）是一种高度集成的芯片，集成了处理器、内存、外设和其他硬件组件。
在SOC芯片设计中，测试是一个非常重要的环节，因为它可以帮助开发人员在生产之前发现并修复设计缺陷，提高芯片的可靠性和性能。
在测试SOC芯片时，需要遵循一些设计规范，以确保测试覆盖全面、效率高，并且能够准确地识别问题。
首先，SOC芯片的测试设计应该从整体的角度考虑。
设计人员需要明确测试的目标和需求，并制定相应的测试计划。
测试计划应该包括测试的范围、测试方法、测试工具、测试时间和测试资源等方面的内容。
通过整体的测试设计，可以确保测试的全面性和高效性。
其次，SOC芯片的测试设计应该充分考虑不同的测试模式。
测试模式是一种用于测试芯片的特殊操作模式，可以通过改变芯片的工作状态来检测和修复设计缺陷。
常见的测试模式包括扫描链测试、存储测试、模块测试等。
在测试设计中，需要根据具体的需求选择合适的测试模式，并确保测试模式的设计正确、有效。
第三，SOC芯片的测试设计应该包括对外设的测试。
外设是SOC芯片中与外部系统或设备进行通讯的接口，包括通信接口、输入输出接口等。
在测试设计中，需要对外设进行充分的测试，以确保外设的性能和稳定性。
同时，还需要考虑外设的兼容性，确保在不同系统、设备和环境下都可以正常工作。
第四，SOC芯片的测试设计应该考虑到低功耗的需求。
低功耗是现代SOC芯片设计的一个重要目标，可以显著延长电池寿命和减少能耗。
在测试设计中，需要提供相应的测试方法和工具，以确保芯片在低功耗状态下仍然能够正常工作并满足设计要求。
此外，SOC芯片的测试设计还应该考虑到安全性的需求。
安全性是现代SOC芯片设计的一个重要方面，可以保护用户数据和系统的安全性。
在测试设计中，需要充分测试芯片的安全功能，并确保芯片能够有效防御各种攻击和安全威胁。
最后，SOC芯片的测试设计应该注重可重复性和可扩展性。
可重复性是指测试结果的一致性和可验证性，可以帮助开发人员更好地评估芯片的性能和质量。
soc的制作流程
soc的制作流程SOC（System on a Chip）是一种集成了多个功能模块的芯片，它能够完成计算机或电子设备的整体功能。
SOC的制作流程通常包括以下几个主要步骤：1. 需求分析和架构设计：在SOC制作流程的起始阶段，需求分析师会与客户沟通，了解他们的需求。
然后，设计团队会进行架构设计，确定SOC包含哪些功能模块，以及它们之间的关系和交互。
2. 前端设计：在前端设计阶段，设计工程师将SOC的架构图转换为硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL。
通过HDL，设计工程师可以编写功能模块的详细设计和逻辑。
3. 验证和仿真：在SOC的制作过程中，验证和仿真是非常重要的步骤。
设计团队使用专业的验证工具对SOC进行功能验证，确保它按照预期进行操作。
通过仿真，设计团队可以在计算机上模拟SOC的工作状态。
4. 物理设计：在物理设计阶段，设计工程师将SOC的逻辑电路映射到实际的物理芯片上。
这包括确定元件的位置和尺寸、电路连线和布局等。
物理设计工程师使用专业的EDA（Electronic Design Automation）工具进行这些操作。
5. 掩膜制作：掩膜是制作SOC的关键步骤。
设计工程师将物理设计转换为掩膜图，即帮助制造厂商制作芯片的图纸。
这些掩膜图被发送到半导体制造厂商，用于实际制造芯片。
6. 芯片制造：在制造阶段，半导体制造厂商将根据掩膜图制造芯片。
这包括使用光刻技术将电路图案转移到硅片上，并进行一系列的刻蚀、沉积和蚀刻等工艺步骤。
7. 封装和测试：在芯片制造完成后，芯片需要进行封装和测试。
封装是将芯片安装到封装材料中，以保护芯片并提供外部连接。
测试阶段对芯片进行功能测试、电性能测试等，确保SOC的质量和性能符合要求。
综上所述，SOC的制作流程是一个复杂而精细的过程，涉及多个阶段和专业知识领域。
通过合理的规划和协调，SOC的制造可以高效地实现，并且能够满足客户的需求。
testbench 的编写及使用方法思考与体会
【导言】1. 什么是 testbench？2. testbench 的作用和优势【testbench 编写】3. testbench 编写的基本步骤4. testbench 编写的注意事项5. testbench 编写过程中的实际问题与解决方法【testbench 使用方法】6. testbench 的使用流程7. testbench 的结果分析和验证8. testbench 使用过程中的常见错误及解决办法【结语】9. testbench 的编写与使用思考10. testbench 的未来发展预期【导言】1. 什么是 testbench？Testbench 是指在数字电路设计中对被测电路模块进行验证的仿真测试工具。
它是一种独立的模块化设计，用于测试另一个模块或芯片的功能和性能。
在数字电路设计中，testbench 是非常重要的工具，可以帮助设计人员验证电路的正确性和稳定性。
2. testbench 的作用和优势testbench 主要用于验证设计的功能和性能是否符合预期，并且检测是否有潜在的bug存在。
它可以模拟各种工作条件和异常情况，帮助设计人员有效地发现和解决问题。
testbench 的优势在于能够大大提高验证的效率和准确性，节省了大量的人力和时间成本。
【testbench 编写】3. testbench 编写的基本步骤要编写一个高质量的 testbench，需要遵循以下基本步骤：（1）分析被测电路的功能和接口，确定测试的重点和目标；（2）编写测试数据生成模块，包括设计测试用例和对输入信号进行生成；（3）编写时序控制模块，用于控制测试数据的输入和时序顺序；（4）编写仿真结果分析模块，用于对仿真结果进行验证和分析；（5）整合以上模块，编写完整的 testbench。
4. testbench 编写的注意事项在编写 testbench 的过程中，需要注意以下几点：（1）保证测试用例的全面性和充分性，覆盖各种工作条件和异常情况；（2）时序控制模块的设计要符合被测电路的时序要求，保证测试数据的输入顺序和时序正确；（3）仿真结果分析模块要设计完善，能够对仿真结果进行准确的验证和分析；（4）编写的 testbench 要符合规范，可读性强，方便他人理解和维护。
实验2-Soc环境平台搭建
13. 执行软件程序
若运行程序，则右击工程——Run As ——Launch on Hardware（GDB） 若调试程序，则右击工程——Debug As——Launch on Hardware（GDB）
13. 执行软件程序
运 行 程 序 时 可 在 SDK 界 面右下角看到进度：
若多次运行程序，会出现以下窗口，点击 Yes，停止之前运行的工程，重新运行：
5
实验二ARM汇编控制LED实验
三、实验步骤
6
1. 新建硬件工程
实验二ARM汇编控制LED实验
打开桌面VIVADO 2017.3，点击Create Project创建新工程
7
点击Next
1. 新建硬件工程
实验二ARM汇编控制LED实验
8
1. 新建硬件工程
实验二ARM汇编控制LED实验
为新工程命名，选择工程保存路径，点击Next
31
5. 创建约束文件
新建约束文件完成后
实验三ARM汇编实现串口通信实验
5. 创建约束文件
根据EES331用户手册中LED和SW的管脚约束表，在 PINS_SET.xdc中添加引脚与电平约束并保存
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实验三ARM汇编实现串口通信实验
5. 创建约束文件
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实验三ARM汇编实现串口通信实验
6. 生成顶层文件
10. 添加代码文件
在新建的工程中添加源文件，新建Source File或者Header File： 为文件命名，注意要写文件类型.c或.h，点击Finish，在源文件中添加代码：
10. 添加代码文件
11. 连接开发板
硬件和软件设计好之后，保存工程，接下来调试和运行程序，运行之前先把板 子的上所有拨码开关拨到下面。 使 用 USB 线 连 接 PC 机 和 开 发 板 J3 端 口 （ JTAG/PS_UART ） ， 打 开 板 子 开 关 ， 在 Vivado 中 点 击 左 下 角 Open Hardware Manager → Open target → Auto Connection，连接上板子的情况如右图：
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先啰嗦几句。
其实老早就想写这个帖子，自己犯懒一直木有写。
前阵子写了一个初版，然后发给了几个做验证的朋友看了看，普遍反映没看明白. 说是我写的东西和我搭的环境结合的太过紧密了，不结合代码，理解的不透彻。
可惜代码是公司的，我不能把代码发出来。
我后来写了一个带很多代码截屏的版本，但是很抱歉没法发到论坛上来。
我个人觉得下面的文字已经能表达我的想法和思想了，希望能对帖的有一点帮助吧。
---------------------------------------------写这个文档的目的是让大家对搭建SoC项目的Testbench有一个比较清晰的认识，可以根据这个文档来一步一步的搭建起一个SoC项目的基本的testbench。
本文档重点是指导大家搭建基本环境，以及能解决搭建Testbench过程中容易遗漏的问题或者容易遇到的“地雷”。
我搭的SoC项目的testbench会有一些相对特殊的点：1）要有嵌入式的软件。
这里包括两部分，一是初始化的bootloader（一般是固化在rom或者存放在外部的flash里），一是boot起来以后放在外部易失性存储介质上的应用层的程序。
2）正常启动起来（一级boot可以切到应用程序了）以后，为了简化流程，我们要使用ISS的环境。
--- 这是比较特殊的一个点3）环境主要脚本的维护和修改。
主要是单个仿真和批量仿真（regression）核心脚本4）为了优化仿真和编译速度，我们要能把不用的模块dummy掉。
5）文件列表的处理6）SoC软件与Testbench都能访问的“共享空间”的处理7）公用函数的准备，比如根据CPU看到的地址空间直接访问外部DRAM的数组，进行初始化写、数据写和数据读操作。
8）环境变量的维护。
9）Define文件的维护10）DDRC的替换（一个是AXI_SLV_VIP的替换，一个是简单AXI_SLV模型的替换）磨刀不误砍柴工，把需要的东西提前准备好，搭建Testbench就像搭积木一样简单快速了。
环境变量维护使用module工具来维护整个项目的环境变量。
目的是为了让项目上的工程师都使用统一的环境（主要是工具版本和环境变量）。
核心脚本的维护两个脚本：run_sim 和regress。
run_sim负责提交单个仿真任务，regress负责提交批量仿真任务。
两个脚本已经使用了很多项目了，脚本的具体说明我以后专门开专题讲。
在这里只提醒一下，run_sim脚本通常需要根据不同的项目做微小的改变。
run_sim和regress都是比较大的perl脚本程序,大致描述一下功能。
run_sim脚本功能1）为每个仿真产生仿真目录。
仿真的目录里应该包括文件列表（硬件和软件）、编译和仿真命令（注意包括嵌入式软件的MakeFile）、提前建立需要的子目录、和单个仿真对应的文件链接（比如维护的C的测试主函数、扩展的随机类的SV文件、一级bootloader文件的链接）、define文件、本仿真的重构命令（这是一个容易忽略的，一旦你跑regression的时候某个仿真失败，你又不想在出错的目录下重新仿真，用这个重构命令文件就可以直接提交）。
2）各种option的维护。
比如不同仿真需要不同的define、编译和运行option、dump波形的scope以及层次regress脚本功能regress脚本比较简单，要吃一个由很多run_sim仿真命令组成的命令集文件。
用regress 脚本把这些仿真命令提交到工作站上去。
需要注意的是：有时候可能会有一些公共的option 或者define，比如打开coverage收集、某个define要应用到整个regression里。
所以regress脚本要能支持对所有run_sim命令添加option的功能。
产生dummy文件使用gen_dummy_file脚本来产生dummy文件。
设计工程师可能也要维护一个module_dummy.v的文件用于做integeration，验证工程师产生的dummy文件记得名字不要和设计自己维护的文件重复了。
为什么不使用设计维护的文件？因为一个是设计维护的文件在integration以后很可能就不再维护了；另一个是设计维护的文件可能output全是assign成0的，但是对于模块输出的pready\CEN等信号最好assign成1，否则可能导致问题（例如：sram使能信号CEN赋成0，可能导致后面的sram模型认为有读写行为；pready信号赋成0，可能导致SoC软件跑起来的时候对该模块寄存器操作的时候挂死apb总线）。
这个脚本并不好写。
因为verilog语法支持的模块声明实在是太多了，导致脚本很容易顾此失彼。
举例来说几个复杂的地方：module声明后面可以跟parameter的就很复杂Module test #(parameter a = 1,Parameter b = 2,C = 3,D = 4 );这些parameter很可能要用在端口位宽的声明里。
更为麻烦的是parameter里可能会有function的使用。
而function有可能是以define的形式写到代码中。
这样就很难用parse RTL的方法来解决。
再比如：端口声明里出现ifdef else endif这种编译宏的处理也比较麻烦。
也可以使用simulator或者debug工具提供的用户接口来编写tcl程序来获取各个端口的name、width信息。
但是不同仿真（define不同）可能导致端口宽度和端口不一致，结果要针对不同define来维护不同的dummy也比较麻烦。
总之，产生dummy文件以后一定要记得检查一下。
Dummy文件可以有效缩短编译的时间。
文件列表处理的维护上述几个事情是应该提前准备好的，接下来我们要开始编译RTL了。
Integration好的文件列表，首先要先编译该文件列表。
有可能遇到的问题是加密文件的种类，有可能文件列表里的加密文件和你用的仿真器不一致。
然后结合前面产生好的dummy文件，我们要处理出一个简化设计的mini-文件列表，一般里面只包括初始化必须的模块（Clkrst、PAD、CPU、总线拓扑、内存控制器），也就是把video系统、外围接口、存储系统这些模块统统dummy掉。
产生mini-文件列表可以用脚本来维护一个配置文件，在该配置文件中指明如何删改原有文件列表。
注意最终使用的文件列表里的文件路径应该是绝对路径。
使用绝对路径的好处在于可以让run_sim脚本指定仿真在任何目录下进行（比如regression 要提交到别的硬盘上去跑，那么就必须使用绝对路径了）。
注意绝对路径里不要用$macro的结构，别人有可能用你的文件列表跑仿真或者debug，而别人的$macro很可能与你的不同，导致出问题。
文件列表的产生有一个地方需要注意：通常来说一个文件（比如a.v）在一个文件列表里只允许出现一次。
否则可能会有重复module 的编译错误。
但是有时候集成比较特殊（比如FPGA版本），为了改动的时候少调整code，会使用ifdef-elsif-else-endif这种结构来对同一个文件的module定义不同的module-name。
比如文件a.v的内容如下：`ifdef FPGA1module v_fpga1 (`elsif FPGA2module v_fpga2 (`elsif FPGA3module v_fpga3 (`elsemodule v (`endif那么在文件列表里就会是下面这种结构：fpga1_def.va.vfpga1_undef.vfpga2_def.va.vfpga2_undef.v……请注意文件列表处理脚本，有可能会有“去重”的处理。
这个时候要去掉文件列表处理脚本的“去重”功能。
编译过mini-文件列表以后就可以开始真正的准备写testbench顶层模块了。
Define文件的维护我们在搭建testbench过程中的interface、env、svtb等可能需要xmr（cross module reference）访问信号，这时候维护一个公共的define文件很重要。
该define文件中应该包括1）各个主要模块的xmr路径define ，记得按照ASIC/ FPGA/模块级来分别区分define2）地址空间上模型数组的路径。
比如dram模型里数组的xmr路径、sram里memory数组的xmr 路径3）共享空间的部分地址的define，比如我们的软件打印的实现所用到的共享空间的define 4）Dram基本define共享空间SoC项目Testbench中的“共享空间”，是指的软件（嵌入式C程序）和Testbench（SV程序）都可以看到的空间。
一般来说Testbench可以看到所有的内容，而软件只能看到CPU 地址空间（寄存器、SRAM、ROM、Dram、外部IO空间等）。
共享空间需要的地址范围不算小（可能需要几十KB，所以一般是放在CPU可见的SRAM和Dram里），对于ISS会有所不同（后面会说明）。
公共函数的维护项目上大家都可能使用到的函数即为“公共函数”。
我个人认为最重要的是对CPU地址空间的访问（我们是xmr_read_mem和xmr_write_mem）。
以及基于这几个函数（task）实现的文件存取等函数。
在实现xmr_read_mem和xmr_write_mem task(或function)的时候，主要模型数组的宽度会导致根据模型数组下标访问的地址的不同。
比如，加入位宽是128bit，那么一个memory就对应着4个32bit的word。
----- 各个项目会有所不同。
另外，对于Dram的处理是最复杂的，尤其是Dram是支持bank地址和Row地址 remap的，所以要特别注意remap时候的地址和bank信号、row地址信号的对应关系。
-----这个工作是可以继承前面项目的。
Xmr函数需要考虑“用SRAMC或者AXI_SLV_VIP替换DDRC”情况下的实现。
简单说一下vip_slave_write32函数的实现。
这个函数调的底层函数是：env.axi_slave_subenv.do_write32(addr, data);但是该函数在tb其他组件可能看不到，但是program可以看到。
所以在program里做一个函数来调底层的env.axi_slave_subenv.do_write32然后把program的这个do_write32用DPI export出去。
在tb上维护一个xmr.c的c程序，里面实现vip_slave_write32。
在xmr_wr_mem32里调用的就是这个vip_slave_write32.使用xmr_wr_mem32 和 xmr_rd_mem32可以比较容易的实现：1）装入初始化程序 --- 一级bootloader要装入到rom中，应用程序要装入到dram中。