www.久久久久|狼友网站av天堂|精品国产无码a片|一级av色欲av|91在线播放视频|亚洲无码主播在线|国产精品草久在线|明星AV网站在线|污污内射久久一区|婷婷综合视频网站

當(dāng)前位置:首頁 > 嵌入式 > 嵌入式微處理器
[導(dǎo)讀]在描述完電路之后,我們需要進(jìn)行對代碼進(jìn)行驗證,主要是進(jìn)行功能驗證。


在描述完電路之后,我們需要進(jìn)行對代碼進(jìn)行驗證,主要是進(jìn)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(jìn)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(chǔ)吧。

一、驗證基礎(chǔ)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(hù)的時間值,用來對仿真電路所用的真實時間進(jìn)行建模。0時刻被稱為仿真起始時刻。當(dāng)仿真時間推進(jìn)到某一個時間點時,該時間點就被稱為當(dāng)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(yán)格按照仿真時間向前推進(jìn)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(jī)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(jìn):

·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(dāng)前仿真時間事件

活躍事件(順序隨機(jī)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(wù):$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(dāng)前仿真時間

監(jiān)控事件

$monitor和$strobe系統(tǒng)任務(wù),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(wù)的使用:

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

A、顯示任務(wù)(display task);

B、文件輸入/輸出任務(wù)(File I/O task);

C、時間標(biāo)度任務(wù)(timescale task);

D、仿真控制任務(wù)(simulation control task);

E、時序驗證任務(wù)(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(jìn)行詳述記錄了,用到的時候再進(jìn)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(jìn)行初始化,也可以在定義的時候進(jìn)行初始化。

②在硬件系統(tǒng)中,當(dāng)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(rèn)狀態(tài)進(jìn)行默認(rèn)的設(shè)置。由于上電的默認(rèn)性,導(dǎo)致這個默認(rèn)信號不一定是我們想要的信號,因此我們需要進(jìn)行復(fù)位進(jìn)行初始化。

③在Verilog HDL 中,有兩種不同的原因可能導(dǎo)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(qiáng)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(shè)計錯誤造成的。第二種原因是信號值沒有初始化。所以在設(shè)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(dāng)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(fù)位信號的產(chǎn)生


①異步復(fù)位信號

異步復(fù)位信號的實現(xiàn)代碼如下,代碼將產(chǎn)生低有效的復(fù)位信號rst_n,其復(fù)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(fù)位

同步復(fù)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(fù)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(jìn)入有效復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)位信號,進(jìn)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(jìn)行描述了,在以后關(guān)于常用的仿真模塊中進(jìn)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(fù)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(jìn)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(jìn)程之間進(jìn)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(wù),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(wù)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(jìn)行記錄,主要是以代碼模塊的形式記錄。


END

免責(zé)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(wù)。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(jī)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

前不久,新思科技已經(jīng)正式對Ansys完成了整個收購。一家是IP和IC設(shè)計方面?zhèn)鹘y(tǒng)三強(qiáng)之一,一家是仿真與分析領(lǐng)域的老牌技術(shù)專家。雙方的結(jié)合也是呼應(yīng)整個技術(shù)潮流,為客戶提供從硅片到系統(tǒng)的完整解決方案。而且,借助Ansys的強(qiáng)...

關(guān)鍵字: Synopsis 新思科技 Ansys 仿真 汽車 AI

在現(xiàn)代電子設(shè)備中,晶振作為提供精確時鐘信號的核心元件,其重要性不言而喻。從智能手機(jī)、計算機(jī)到汽車電子、通信基站,晶振的身影無處不在,它如同電子設(shè)備的 “心臟起搏器”,確保各種復(fù)雜電路有條不紊地運行。而晶振的核心 —— 石...

關(guān)鍵字: 晶振 時鐘信號 振蕩器

在當(dāng)今高度 自動化的工業(yè)生產(chǎn)中 ,搬運機(jī)械手應(yīng)用廣泛 ?,F(xiàn)對搬運機(jī)械手液壓系統(tǒng)展開研究 ,詳細(xì)闡述其結(jié)構(gòu)組 成、工作流程與基本原理 ,并基于Fluidsim仿真設(shè)計系統(tǒng)的液壓和電氣回路 ,設(shè)置仿真參數(shù)并進(jìn)行仿真分析 。結(jié)...

關(guān)鍵字: Fluidsim 搬運機(jī)械手 仿真 液壓系統(tǒng)

針對現(xiàn)有靜電放電測試方法 ,提出了一種基于末端裝置變形的六軸機(jī)器人模型用于靜電放電測試 。用兩種方法對模型進(jìn)行了正、逆運動學(xué)分析,通過實例驗證了旋量方法計算的優(yōu)勢,為后續(xù)進(jìn)行靜電放電測試自動化控制提供了理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵字: 機(jī)器人 正運動學(xué) 逆運動學(xué) 變形 仿真 旋量

北京 2025年6月4日 /美通社/ -- 工業(yè)仿真軟件是智能制造的核心引擎,"智造強(qiáng)國"的核心基礎(chǔ)設(shè)施。5月27日,北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局印發(fā)《北京市人工智能賦能新型工業(yè)化行動方案(2025年)》,...

關(guān)鍵字: SIM 仿真 仿真軟件 數(shù)字化

數(shù)字信號處理(DSP)系統(tǒng)開發(fā),仿真調(diào)試是確保算法正確性與硬件可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著DSP芯片功能復(fù)雜度的提升,傳統(tǒng)調(diào)試手段已難以滿足需求,而JTAG接口與邏輯分析儀的協(xié)同使用,通過硬件級調(diào)試與信號級分析的結(jié)合,為開發(fā)者...

關(guān)鍵字: DSP 仿真 JTAG

隨著半導(dǎo)體工藝進(jìn)入7nm及以下先進(jìn)節(jié)點,器件尺寸的持續(xù)縮小導(dǎo)致可靠性問題日益凸顯。其中,負(fù)偏壓溫度不穩(wěn)定性(Negative Bias Temperature Instability, BTI)和熱載流子注入(Hot C...

關(guān)鍵字: BTI/HCI 仿真

在電子電路的世界里,時鐘信號是整個系統(tǒng)有序運行的 “節(jié)拍器”,而無源晶體與有源晶振作為產(chǎn)生時鐘信號的核心器件,扮演著舉足輕重的角色。盡管它們的目的都是為電路提供穩(wěn)定的頻率信號,但在結(jié)構(gòu)原理、性能特點、應(yīng)用范圍及使用方法上...

關(guān)鍵字: 時鐘信號 無源晶體 有源晶振

在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,硬件資源的限制和測試環(huán)境的搭建常常成為開發(fā)者面臨的挑戰(zhàn)。QEMU(Quick Emulator)作為一款開源的機(jī)器模擬器和虛擬化器,能夠在主機(jī)系統(tǒng)上模擬目標(biāo)硬件環(huán)境,為嵌入式軟件的仿真測試提供了強(qiáng)大的...

關(guān)鍵字: QEMU 嵌入式軟件 仿真

按照19英寸標(biāo)準(zhǔn)2U機(jī)箱尺寸開展某型電子設(shè)備結(jié)構(gòu)熱控一體化設(shè)計。根據(jù)模塊化要求完成設(shè)備主板、AC/DC電源等子模塊設(shè)計并確定散熱方式;基于傳熱基本原理完成風(fēng)道設(shè)計 , 結(jié)合風(fēng)道和熱耗分布情況完成系統(tǒng)風(fēng)量計算和風(fēng)扇選型 。...

關(guān)鍵字: 強(qiáng)迫風(fēng)冷 熱設(shè)計 仿真 熱測試
關(guān)閉
關(guān)閉