用systemverilog写一个验证memory tag extension的环境

以下是一个简单的SystemVerilog验证环境，用于验证memory tag extension。

`timescale 1ns/1ns

module tb_mem_tag_ext();

  // 定义模块输入输出端口
  logic clk;
  logic reset;
  logic [31:0] addr;
  logic [31:0] data_in;
  logic [31:0] data_out;
  logic [3:0] tag_in;
  logic [3:0] tag_out;
  logic read;
  logic write;
  
  // 实例化待验证的memory tag extension模块
  mem_tag_ext dut (
    .clk(clk),
    .reset(reset),
    .addr(addr),
    .data_in(data_in),
    .data_out(data_out),
    .tag_in(tag_in),
    .tag_out(tag_out),
    .read(read),
    .write(write)
  );
  
  // 定义测试信号
  initial begin
    clk = 0;
    reset = 1;
    addr = 0;
    data_in = 0;
    tag_in = 0;
    read = 0;
    write = 0;
    
    // 等待时钟稳定
    #10 reset = 0;
    
    // 写入数据并验证tag
    addr = 0x00000100;
    data_in = 32'h12345678;
    tag_in = 4'hF;
    write = 1;
    #10 write = 0;
    read = 1;
    #10 read = 0;
    
    // 检查读出的数据和tag是否与写入的一致
    if (data_out != data_in || tag_out != tag_in) begin
      $display("Error: Read data/tag mismatch!");
    end
    
    // 读取数据并验证tag
    addr = 0x00000100;
    data_in = 0;
    tag_in = 0;
    write = 0;
    read = 1;
    #10 read = 0;
    
    // 检查读出的数据和tag是否与先前写入的一致
    if (data_out != 32'h12345678 || tag_out != 4'hF) begin
      $display("Error: Read data/tag mismatch!");
    end
    
    // 再次写入数据并验证tag
    addr = 0x00000200;
    data_in = 32'h98765432;
    tag_in = 4'h8;
    write = 1;
    #10 write = 0;
    read = 1;
    #10 read = 0;
    
    // 检查读出的数据和tag是否与写入的一致
    if (data_out != data_in || tag_out != tag_in) begin
      $display("Error: Read data/tag mismatch!");
    end
    
    $display("Test complete!");
    
    // 结束仿真
    #10 $finish;
  end
  
  // 时钟生成器
  always #5 clk = ~clk;
  
endmodule

在上面的环境中，我们实例化了待验证的memory tag extension模块，并定义了一些测试信号来测试其功能。在这个简单的测试中，我们向地址0x00000100写入一个32位的数据0x12345678，并将tag设置为0xF。然后，我们读取该地址的数据，并验证读出的数据和tag是否与先前写入的一致。接下来，我们再次写入数据，读取数据并验证tag。如果读出的数据和tag与写入的数据和tag不匹配，则会显示错误消息。如果测试正常完成，则会显示“Test complete!”消息，并结束仿真。

这只是一个非常简单的验证环境，实际上，我们需要编写更复杂的测试来验证memory tag extension模块的各种功能。