FPGA编程基础(二)--经常使用行为仿真描写叙述

1、经常使用的行为仿真描写叙述语句

利用循环完毕遍历

for、while语句经常使用于完毕遍历測试。当设计代码包括了多个工作模式。那么就须要对各种模式都机型遍历測试，假设手动完毕每种模式的測试，则将造成很大的工作量。

利用for循环，通过循环下标来传递各种模式的配置。不仅能够有效降低工作量，还能保证验证的完备性。不会漏掉不论什么一种模式。

(1) for循环仿真

可综合文件：

module signedMul(
		input clk,
		input rstn,
		input [7:0] a,
		input [7:0] b,
		output [15:0] q
    );
    
     reg signed[7:0] ra;
     reg signed[7:0] rb;
    
    always @(posedge clk or negedge rstn) begin
    		if(~rstn) begin
    			ra <= 0;
    			rb <= 0;
    		end
    		else begin
    			ra <= a;
    			rb <= b;
    		end
    end
		assign q = ra * rb;

endmodule

激励文件：

module tb_sigendMul;

	// Inputs
	reg clk;
	reg rstn;
	reg [7:0] a;
	reg [7:0] b;

	// Outputs
	wire [15:0] q;

	// Instantiate the Unit Under Test (UUT)
	signedMul uut (
		.clk(clk), 
		.rstn(rstn), 
		.a(a), 
		.b(b), 
		.q(q)
	);
	
	//循环參数
	parameter mod_num = 5;
	integer i;
	
	
	initial begin
		forever #10 clk = ~clk;
	end
	initial begin
		// Initialize Inputs
		clk = 0;
		rstn = 0;
		a = 0;
		b = 0;
		#20 rstn = 1; //使能
		for(i=0;i<(mod_num-1);i= i +1)
		begin
			case(i)
				0:begin
					#20;
					a = 2;
					b = -2;
				end
				
				1:begin
					#20;
					a = 5;
					b = 127;
				end
				
				2:begin
					#20;
					a = -127;
					b = -2;
				end
				
				3:begin
					#20;
					a = 100;
					b = 5;
				end
				
				4:begin
					#20;
					a = 0;
					b = -1;
				end
			endcase
		end
		
        
		// Add stimulus here

	end
      
endmodule

(2) 循环语句的异常处理

通常，循环语句都会有一个“正常”的出口，比方当循环次数达到了循环计数器所指定的次数或while表示式不再为真。然后。使用disable语句可以退出不论什么循环，可以终止不论什么begin....end块的运行，从紧接这个块的下一条语句继续运行。

disable语句的典型演示样例

(3) wait语句

wait语句是一种不可综合的电平触发事件控制语句，有例如以下两种形式：

(1) wait(条件表达式) 语句/语句块；

(2) wait(条件表达式)；

对于第一种形式，语句块能够是串行块(begin...end)或并行块(fork...join)。当条件表达式为真再開始运行。比如：

在另外一种形式中，没有包括运行的语句块。

当仿真运行到wait语句的运行，仿真进程继续往下进行，假设wait条件表达式不为真，则仿真进程进入等待状态，直到条件表达式为真。

激励文件：

module tb_wait;
	reg [7:0] q0_out;
	reg	flag;
	
	//initial初始化语句块1
	initial begin
		flag = 0;
		#100 flag = 1;
		#100 flag = 0;
	end
	
	//initial初始化语句块2
	initial begin
		q0_out = 0;
		wait(flag == 1) begin //wait语句
			q0_out = 100;
			#100;
		end
		q0_out = 255;

	end    
endmodule

(3) TASK和FUNCTION语句

task语句和function语句在仿真程序中发挥了最大优势，能够将固定操作封装起来，配合延时控制语句，可精确模拟大多数经常使用的功能模块。具备良好的可重用性。

例：完毕平方操作

  module tb_tri;
      parameter bsize = 8;
      parameter clk_period = 2;
      parameter cac_delay = 6;
      reg  [(bsize-1):0] din;
      reg  [(2*bsize-1):0] dout;
      
      //定义完毕3次方运算的task
      task tri_demo;
      	input signed [(bsize - 1):0] din;
      	output signed [(2*bsize-1):0] dout;
      	#cac_delay dout = din*din;
      endtask
      
      //在串行语句块中调用完毕3次运算的task
      initial begin
      	din = 0;
      end
      
      always #clk_period begin
      	din = din - 10;
      	//任务调用语句
      	tri_demo(din,dout);
      end
      
  endmodule