Verilog中数组激励的编写技巧与应用示例

本篇文档主要讨论的是Verilog测试台（testbench）的编写技巧，特别是关于如何使用数组进行激励。在Verilog设计中，数组激励是一种常见的测试手段，它允许在每次迭代中改变一组激励变量，这在复杂数字集成电路设计的验证过程中非常实用。 首先，从数组产生激励具有两个关键特性：第一，它支持在每个测试循环中动态地修改同一组激励变量，这使得测试过程更加灵活，可以模拟多种不同的输入行为。例如，在提供的`array_tb`模块示例中，通过循环遍历数组`stim_array`，在不同时间点设置不同的输入值，如`stimulus = stim_array[0]`、`stimulus = stim_array[15]`等。 第二，激励数组可以方便地从外部文件中读取，这样便于管理和维护大量的测试用例。文件包含机制使得代码的重复部分或公共数据可以集中管理，提高代码的复用性。如`clk_gen`模块中的`clk_gen`函数，它从包含的文件中定义了时钟信号`clk`的生成。 在`array_tb`模块中，设计者使用了一个`initial`块来初始化激励和被测设计之间的交互。一开始，从数组中读取数据并设置到`stimulus`变量，然后通过`fork…join`块实现并行操作，确保不同时间段的激励能够按预期顺序执行。这展示了一种复杂testbench的编码风格，能够自检测和自动验证验证结果。 此外，文档还强调了`fork…join`块在测试文件中的重要性，它们允许对多个操作进行并行控制，这对于模拟并行执行的行为，如循环或任务，非常有用。通过并行循环，可以清晰地指定时间序列，避免了在单一`begin…end`块中实现这类复杂激励集的困难。 总结来说，本文档详细介绍了如何在Verilog测试台上使用数组作为激励，以及如何组织和编写高效的testbench以验证数字集成电路设计。通过实例展示了如何利用数组的灵活性和文件包含机制，以及如何通过并行块实现精确的时间同步和复杂行为模拟。这对于学习和实践数字集成电路设计和验证技术的学生或工程师来说，是非常有价值的参考资料。