日本黄色一级经典视频|伊人久久精品视频|亚洲黄色色周成人视频九九九|av免费网址黄色小短片|黄色Av无码亚洲成年人|亚洲1区2区3区无码|真人黄片免费观看|无码一级小说欧美日免费三级|日韩中文字幕91在线看|精品久久久无码中文字幕边打电话

當前位置:首頁 > 嵌入式 > 嵌入式微處理器
[導讀]在描述完電路之后,我們需要進行對代碼進行驗證,主要是進行功能驗證。


在描述完電路之后,我們需要進行對代碼進行驗證,主要是進行功能驗證?,F(xiàn)在驗證大多是基于UVM平臺寫的systemverilog,然而我并不會sv,不過我會使用verilog進行簡單的驗證,其實也就是所謂的仿真。這里就來記錄一下一些驗證的基礎吧。

一、驗證基礎與仿真原理

①綜合中的語法,都適用于仿真,在仿真中,Verilog語句是串行的,其面向硬件的并行特性則是通過其語義(語言含義)來實現(xiàn)的,因此并不會丟失代碼的并行含義和特征。

②仿真的關(guān)鍵元素有:仿真時間、事件驅(qū)動、隊列、調(diào)度等。

仿真時間:指由仿真器維護的時間值,用來對仿真電路所用的真實時間進行建模。0時刻被稱為仿真起始時刻。當仿真時間推進到某一個時間點時,該時間點就被稱為當前仿真時間,而以后的任何時刻都被稱為未來的仿真時間。

本質(zhì)上,仿真時間是沒有時間單位的,由于代碼中有`timescale語句的定義,就出現(xiàn)了xxxns。

仿真事件都是嚴格按照仿真時間向前推進的,如果在同一個仿真時刻有多個事件要執(zhí)行,那么首先需要根據(jù)他們之間的優(yōu)先級來判定誰先執(zhí)行。優(yōu)先級相同,可能隨機執(zhí)行,也可能按照代碼的順序來執(zhí)行。

事件驅(qū)動:仿真時間只能被下面事件中的一種來推進:

·定義過的門級或者線傳輸延時;

·更新時間;

·“#”的事件控制;

·“always”關(guān)鍵字引入的事件控制

·“wait”的等待語句

事件隊列與調(diào)度:事件隊列與調(diào)度可以簡單地理解為:它決定了verilog在某個時刻先完成哪些語句。

VerilogHDL的分層事件隊列為:

當前仿真時間事件

活躍事件(順序隨機或者按照代碼出現(xiàn)的順序)

阻塞賦值;

連續(xù)賦值;

非阻塞賦值的右式計算;

原語輸入計算和輸出改變;

系統(tǒng)任務:$display

非活躍事件

顯示0延時賦值;

Verilog的PLI call back例程

非阻塞賦值更新時間

非阻塞賦值產(chǎn)生一個非阻塞更新時間,被調(diào)度到當前仿真時間

監(jiān)控事件

$monitor和$strobe系統(tǒng)任務,監(jiān)控時間不能生成任何其他的事件,這是也要注意的。

將來仿真時間事件

將來事件

被調(diào)度到將來仿真時間的時間。

⑥關(guān)于forever、force和release、wait、UDP、PLI等具體語法我就不想記錄了,沒那個心思...

⑦系統(tǒng)任務的使用:

在Verilog HDL 語言中,以“$”字符開始的標識符表示系統(tǒng)任務或系統(tǒng)函數(shù)。系統(tǒng)任務和函數(shù)即在語言中預定義的任務和函數(shù)。和用戶自定義任務和函數(shù)類似,系統(tǒng)任務可以返回0 個或多個值,且系統(tǒng)任務可以帶有延遲。系統(tǒng)任務的功能非常強大,主要分為以下幾類:

A、顯示任務(display task);

B、文件輸入/輸出任務(File I/O task);

C、時間標度任務(timescale task);

D、仿真控制任務(simulation control task);

E、時序驗證任務(timing check task);

F、仿真時間函數(shù) (simulation time function)

G、實數(shù)變換函數(shù)(conversion functions for real);

H、概率分布函數(shù)(probabilistic distribution function)

由于時間關(guān)系,我不進行詳述記錄了,用到的時候再進行記錄。

二、測試文件的激勵

(1)信號的初始化問題

主要有三種產(chǎn)生激勵的方法:一種是直接編輯測試激勵波形(這種基本上被淘汰了),一種是用Verilog測試代碼的時序控制功能,產(chǎn)生測試激勵。還有就是利用Verilog HDL 語言的讀文件功能,從文本文件中讀取數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)可以通過C/C++、MATLAB 等軟件語言生成)。

①代碼中的變量的初始化可以用initial進行初始化,也可以在定義的時候進行初始化。

②在硬件系統(tǒng)中,當系統(tǒng)上電之后,信號電平不是0就是1,不會存在x或者z,這是就會根據(jù)EDA的默認狀態(tài)進行默認的設置。由于上電的默認性,導致這個默認信號不一定是我們想要的信號,因此我們需要進行復位進行初始化。

③在Verilog HDL 中,有兩種不同的原因可能導致信號值為x。第一種原因是,有兩個不同的信號源用相同的強度驅(qū)使同一個節(jié)點,并試圖驅(qū)動成不同的邏輯值,這一般是由設計錯誤造成的。第二種原因是信號值沒有初始化。所以在設計組合邏輯時,需要將不確定的輸入轉(zhuǎn)化成確定輸入,然后再完成組合邏輯。

2)時鐘信號的生成

①普通時鐘信號

所謂的普通時鐘信號就指的是占空比為50%的時鐘信號,也是最常用的時鐘信號。

普通時鐘信號可通過initial 語句和always 語句產(chǎn)生,其代碼如下:

----基于initial 語句的方法:

parameter clk_period = 10; reg clk; initial begin
  clk = 0; forever
    # (clk_period/2) clk = ~clk; end

---基于always 語句的方法:

parameter clk_period = 10; reg clk; initial 
 clk = 0; always # (clk_period/2) clk = ~clk;

在這里的initial 語句用于初始化clk 信號,否則就會出現(xiàn)對未知信號取反的情況,因而造成clk信號在整個仿真階段都為未知狀態(tài)。

②自定義占空比的時鐘信號

自定義占空比信號通過always 模塊可以快速實現(xiàn),下面給出一個占空比為40%的時鐘信號代碼:

parameter High_time = 4,
 Low_time = 6;  //占空比為High_time/( High_time+ Low_time) reg clk; always begin
 clk = 1;
 #High_time;
 clk = 0;
 #Low_time; end

這里由于直接對clk 信號賦值,所以不需要initial 語句初始化clk 信號。當然,這種方法也可以用于產(chǎn)生普通時鐘信號,只是代碼行數(shù)較多而已。

③相位偏移的時鐘信號

相位偏移是兩個時鐘信號之間的相對概念。

首先通過一個always 模塊產(chǎn)生參考時鐘clk_a,然后通過延遲賦值得到clk_b 信號,其偏移的相位可通過360*pshift_time%(High_time+Low_time)來計算,其中%為取模運算。

下面代碼的相位偏移為72 度:

parameter High_time = 5, 
 Low_time = 5,
 pshift_time = 2; reg clk_a; wire clk_b; always begin
 clk_a = 1;
 # High_time;
 clk_b = 0;
 # Low_time; end assign # pshift_time clk_b = clk_a;

 ④固定數(shù)目的時鐘信號


上述語句產(chǎn)生的時鐘信號都是無限個周期的,也可以通過repeat 語句來產(chǎn)生固定個數(shù)的時鐘脈沖,下面的代碼產(chǎn)生了5 個周期的時鐘:

parameter clk_cnt = 5, 
 clk_period = 2; reg clk; initial begin
 clk = 0; repeat (clk_cnt)
 # clk_period/2 clk = ~clk; end

 (3)復位信號的產(chǎn)生


①異步復位信號

異步復位信號的實現(xiàn)代碼如下,代碼將產(chǎn)生低有效的復位信號rst_n,其復位時間為100 個仿真單位:

parameter rst_repiod = 100; reg rst_n; initial begin
 rst_n = 0;
 # rst_repiod;
 rst_n = 1; end

②同步復位

同步復位信號的實現(xiàn)代碼如下:

parameter rst_repiod = 100; reg rst_n; initial begin
 rst_n = 1;
 @( posedge clk);
 rst_n = 0;
 # rst_repiod;
 @( posedge clk);
 rst_n = 1; end

上述代碼首先將復位信號rst_n 初始化為1,然后等待時鐘信號clk 的上升沿,將rst_n拉低,進入有效復位狀態(tài);然后經(jīng)過100 個仿真周期,等待下一個上升沿到來后,將復位信號置為1。在仿真代碼中,是不存在邏輯延遲的,因此在上升沿對rst_n 的賦值,能在同一個沿送到測試代碼邏輯中。

在需要復位時間為時鐘周期的整數(shù)倍時,可以將rst_repiod 修改為時鐘周期的3 倍來實現(xiàn),也可以通過下面的代碼來完成。

parameter rst_num = 5; initial begin
 rst_n = 1;
 @(posedge clk);
 rst_n = 0; repeat(rst_num)  @(posedge clk);
 rst_n = 1; end

上述代碼在clk 的第一個上升沿開始復位,然后經(jīng)過5 個時鐘上升沿后,在第5 個時鐘上升沿撤銷復位信號,進入有效工作狀態(tài)。

(4)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生

數(shù)據(jù)的產(chǎn)生這里就不進行描述了,在以后關(guān)于常用的仿真模塊中進行記錄。

三、提高仿真時間的注意點

①減少層次結(jié)構(gòu)

仿真代碼的層次越少,執(zhí)行時間就越短。這主要是由于參數(shù)在模塊端口之間傳遞需要消耗仿真器的執(zhí)行時間。

②減少門級代碼的使用

由于門級建模屬于結(jié)構(gòu)級建模,自身參數(shù)建模已經(jīng)比較復雜了,還需要通過模塊調(diào)用的方式來實現(xiàn),因此建議仿真代碼盡量使用行為級語句,建模層次越抽象,執(zhí)行時間就越短。引申一點,在行為級代碼中,盡量使用面向仿真的語句。例如,延遲兩個仿真時間單位,最好通過“#2”來實現(xiàn),而不是通過深度為2 的移位寄存器來實現(xiàn)。

③仿真精度越高,效率越低

例如包含`timescale 1ns / 1ps 定義的代碼執(zhí)行時間就比包含`timescale 1ns / 1ns 定義的代碼執(zhí)行時間長。

④進程越少,效率越高

代碼中的語句塊越少仿真越快,例如將相同的邏輯功能分布在兩個always 語句塊中,其仿真執(zhí)行時間就比利用一個always 語句來實現(xiàn)的代碼短。這是因為仿真器在不同進程之間進行切換也需要時間。

⑤減少仿真器的輸出顯示

Verilog HDL 語言包含一些系統(tǒng)任務,可以在仿真器的控制臺顯示窗口輸出一些提示信息。雖然其對于軟件調(diào)試是非常有用的,但會降低仿真器的執(zhí)行效率。因此,在代碼中這一類系統(tǒng)任務不能隨意使用。本質(zhì)上來講,減少代碼執(zhí)行時間并不一定會提高代碼的驗證效率。

關(guān)于仿真的其他入門知識,比如一些無規(guī)律信號的生成、測試結(jié)果的存儲和顯示等問題,我會在后面進行記錄,主要是以代碼模塊的形式記錄。


END

免責聲明:本文內(nèi)容由21ic獲得授權(quán)后發(fā)布,版權(quán)歸原作者所有,本平臺僅提供信息存儲服務。文章僅代表作者個人觀點,不代表本平臺立場,如有問題,請聯(lián)系我們,謝謝!

嵌入式ARM

掃描二維碼,關(guān)注更多精彩內(nèi)容

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。

關(guān)鍵字: 驅(qū)動電源

在工業(yè)自動化蓬勃發(fā)展的當下,工業(yè)電機作為核心動力設備,其驅(qū)動電源的性能直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。其中,反電動勢抑制與過流保護是驅(qū)動電源設計中至關(guān)重要的兩個環(huán)節(jié),集成化方案的設計成為提升電機驅(qū)動性能的關(guān)鍵。

關(guān)鍵字: 工業(yè)電機 驅(qū)動電源

LED 驅(qū)動電源作為 LED 照明系統(tǒng)的 “心臟”,其穩(wěn)定性直接決定了整個照明設備的使用壽命。然而,在實際應用中,LED 驅(qū)動電源易損壞的問題卻十分常見,不僅增加了維護成本,還影響了用戶體驗。要解決這一問題,需從設計、生...

關(guān)鍵字: 驅(qū)動電源 照明系統(tǒng) 散熱

根據(jù)LED驅(qū)動電源的公式,電感內(nèi)電流波動大小和電感值成反比,輸出紋波和輸出電容值成反比。所以加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。

關(guān)鍵字: LED 設計 驅(qū)動電源

電動汽車(EV)作為新能源汽車的重要代表,正逐漸成為全球汽車產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。電動汽車的核心技術(shù)之一是電機驅(qū)動控制系統(tǒng),而絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為電機驅(qū)動系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件,其性能直接影響到電動汽車的動力性能和...

關(guān)鍵字: 電動汽車 新能源 驅(qū)動電源

在現(xiàn)代城市建設中,街道及停車場照明作為基礎設施的重要組成部分,其質(zhì)量和效率直接關(guān)系到城市的公共安全、居民生活質(zhì)量和能源利用效率。隨著科技的進步,高亮度白光發(fā)光二極管(LED)因其獨特的優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)光源,成為大功率區(qū)域...

關(guān)鍵字: 發(fā)光二極管 驅(qū)動電源 LED

LED通用照明設計工程師會遇到許多挑戰(zhàn),如功率密度、功率因數(shù)校正(PFC)、空間受限和可靠性等。

關(guān)鍵字: LED 驅(qū)動電源 功率因數(shù)校正

在LED照明技術(shù)日益普及的今天,LED驅(qū)動電源的電磁干擾(EMI)問題成為了一個不可忽視的挑戰(zhàn)。電磁干擾不僅會影響LED燈具的正常工作,還可能對周圍電子設備造成不利影響,甚至引發(fā)系統(tǒng)故障。因此,采取有效的硬件措施來解決L...

關(guān)鍵字: LED照明技術(shù) 電磁干擾 驅(qū)動電源

開關(guān)電源具有效率高的特性,而且開關(guān)電源的變壓器體積比串聯(lián)穩(wěn)壓型電源的要小得多,電源電路比較整潔,整機重量也有所下降,所以,現(xiàn)在的LED驅(qū)動電源

關(guān)鍵字: LED 驅(qū)動電源 開關(guān)電源

LED驅(qū)動電源是把電源供應轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器,通常情況下:LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。

關(guān)鍵字: LED 隧道燈 驅(qū)動電源
關(guān)閉