Assertion检查

1 什么是断言？

　　通过在代码中插入对RTL的特征描述，检查RTL代码的关键行为是否和期望的一致（一般检查设计中的控制信号的完整性和数据的完整性），当异常出现时，断言语句会报警。通过这种方法可以快速的定位问题，为测试平台提供自检机制，提高验证效率。。

2 什么是ovl库？

　　Open Verification Library硬件验证库。在源代码设计的同时加入的更为细化的验证方案采用的库，通过在代码中插入ovl语句，可以在仿真验证中快速的定位出问题所在。

3 使用案例

　　在design start的APB4的example设计中，就有assert的使用例子。

代码：在cmsdk_apb4_eg_slave.v中使用断言

`ifdef ARM_APB_ASSERT_ON

 `include "std_ovl_defines.h"
  // ------------------------------------------------------------
  // Assertions
  // ------------------------------------------------------------

   // Check the reg_write_en signal generated
    assert_implication
    #(`OVL_ERROR,
      `OVL_ASSERT,
      "Error! register write signal was not generated! "
      )
     u_ovl_apb4_eg_slave_reg_write
     (.clk             (PCLK),
      .reset_n         (PRESETn),
      .antecedent_expr ( (PSEL & (~PENABLE) & PWRITE) ),
      .consequent_expr ( reg_write_en == 1'b1)
      );



  // Check the reg_read_en signal generated
    assert_implication
    #(`OVL_ERROR,
      `OVL_ASSERT,
      "Error! register read signal was not generated! "
      )
     u_ovl_apb4_eg_slave_reg_read
     (.clk             (PCLK),
      .reset_n         (PRESETn),
      .antecedent_expr ( (PSEL & (~PENABLE) & (~PWRITE)) ),
      .consequent_expr ( reg_read_en == 1'b1)
      );


  // Check register read and write operation won't assert at the same cycle
    assert_never
     #(`OVL_ERROR,
       `OVL_ASSERT,
       "Error! register read and write active at the same cycle!")
     u_ovl_apb4_eg_slave_rd_wr_illegal
     (.clk         (PCLK),
      .reset_n     (PRESETn),
      .test_expr   ((reg_write_en & reg_read_en))
      );


`endif

代码：在cmskd_apb4_eg_slave_interface.v中使用断言

`ifdef ARM_APB_ASSERT_ON

 `include "std_ovl_defines.h"
  // ------------------------------------------------------------
  // Assertions
  // ------------------------------------------------------------

  // Check error response should not be generated if not selected
    assert_never
     #(`OVL_ERROR,
       `OVL_ASSERT,
       "Error! Should not generate error response if not selected")
     u_ovl_apb4_eg_slave_response_illegal
     (.clk        (pclk),
      .reset_n    (presetn),
      .test_expr  (pslverr & pready & (~psel))
      );

`endif

4 比较常用的断言

　　比较常用的断言有两个，一个是assert_implication，一个是assert_never。

4.1 assert_implication

assert_implication [#(severity_level, property_type,
msg, category, coverage_level_1,
coverage_level_2, coverage_level_3)]
inst_name (
    clk, 
    reset_n, 
    antecedent_expr, 
    consequent_expr);

这个检查器会连续监测 antecedent_expr。如果值为真，检查器将验证consequent_expr 是否为真，如果为真，那么不会报错。当 antecedent_expr 为假的时候， consequent_expr 表达式将不会被检查，并且 断言表明通过。 

4.2 assert_never

assert_never [#(severity_level, property_type, msg,
category)]
inst_name (
    clk, 
    reset_n,
    test_expr);

这个检查器会在每个时钟 clk 的上升沿连续的监测 test_expr。 它的检查目的 是： test_expr 的值永远不能为真。 test_expr 可以是任意有效的 verilog 表达式。 当 test_expr 为真的时候，检查器将会报错。