systemverilog功能覆盖率定义和随机测试代码示例

在 SystemVerilog 中，功能覆盖率（Functional Coverage）是一种用于评估测试用例对设计的功能进行了多少覆盖的度量指标。它衡量了测试用例是否覆盖到了设计规约中定义的功能。

以下是一个简单的随机测试代码示例，用于验证 SystemVerilog 设计的某个功能，并计算功能覆盖率。请注意，这只是一个示例，实际的测试用例设计需要根据具体的设计和功能规约进行调整和优化。

// 定义模块
module MyModule(input logic a, input logic b, output logic c);
    // 设计的具体功能实现
    always_comb begin
        c = a & b;
    end
endmodule

// 定义功能覆盖率模型
covergroup MyCovergroup;
    // 定义功能覆盖点
    coverpoint a;
    coverpoint b;
    coverpoint c;

    // 定义交叉覆盖点
    cross a, b;
endgroup

// 随机测试函数
function automatic void random_test();
    MyCovergroup cg = new;
    int count = 0;

    // 设置功能覆盖率目标
    cg.a.auto_bin_max = 2;  // a 的取值范围是 0~1
    cg.b.auto_bin_max = 2;  // b 的取值范围是 0~1
    cg.c.auto_bin_max = 2;  // c 的取值范围是 0~1

    // 进行随机测试
    repeat (100) begin  // 进行 100 次随机测试
        logic a_val = $random;
        logic b_val = $random;
        logic c_val;

        // 调用设计模块，得到实际输出结果
        MyModule dut(.a(a_val), .b(b_val), .c(c_val));

        // 更新功能覆盖率模型
        cg.sample();

        // 检查实际输出结果是否符合预期
        if (c_val == (a_val & b_val)) begin
            $display("Test passed for inputs a=%0d, b=%0d", a_val, b_val);
        end else begin
            $display("Test failed for inputs a=%0d, b=%0d", a_val, b_val);
        end

        count++;
    end

    // 输出功能覆盖率统计信息
    cg.report();
    $display("Total tests executed: %0d", count);
endfunction

// 执行随机测试
initial begin
    random_test();
    $finish;
end

在上述代码示例中，`MyModule`是一个简单的 SystemVerilog 模块，实现了逻辑与运算。`MyCovergroup`是一个功能覆盖率模型，定义了需要覆盖的功能点（`coverpoint`）和交叉点（`cross`）。`random_test`函数使用随机生成的输入值进行测试，并在每次测试后更新功能覆盖率模型。最后，通过调用 `cg.report()` 输出功能覆盖率统计信息。

请注意，这只是一个简单的示例，实际的功能覆盖率评估和测试需要根据具体的设计和功能规约进行调整和优化。此外，根据设计的复杂性，可能需要设计更复杂的测试用例和功能覆盖点来覆盖不同的路径和边界条件。