FPGA modelsim仿真入门：testbench编写详解与激励信号设置

本文档是一份关于FPGA模型仿真中testbench编写的基础教程。在进行modelsim中的FPGA测试，testbench至关重要，它用于驱动和监控模块的行为。以下几点是文章的核心知识点： 1. **端口映射**： - 在编写testbench时，需要确保激励信号与被测试模块的输入（input）、输出（output）以及输入输出（inout）端口相对应。input端口应声明为reg类型，用于存储并改变值；output端口声明为wire类型，反映外部的变化；inout端口更为复杂，它既接收输入又允许内部修改，这部分通常需要特别处理。 2. **激励信号的生成**： - 初值设定通常在initial块中完成，如设置时钟(clk)、复位(rst)等。这些信号可以通过直接赋值，并利用#符号指定时间延迟。例如，使用`#10`表示10个时间单位的延迟。 3. **时间单位和精度**： - 文档强调了时间尺度(`timescale`)的设定，这决定了仿真中的时间和精度。在testbench开头定义时间单位（如1ns）和精度（如1ps），这会影响仿真中的时间步进和观察精度。如果设计文件和testbench的时间尺度不一致，仿真器会以testbench为准，因此建议使用全局时间文件来保持一致性。 4. **任务(task)和循环控制**： - 对于重复操作，可以使用task，如`load_count`任务，接受输入参数并按时钟周期加载计数器。通过`@`符号结合特定事件（如`negedgeclk_50`）来触发行为。forever, for, function等语句同样用于控制循环，尽管并非所有功能都能在综合阶段使用，但在testbench设计中非常实用。 5. **调用和任务执行**： - testbench中通过`load_count(4'hA);`这样的调用来启动任务。这样可以将复杂的操作分解，使代码更清晰易读。 总结来说，这份文档为FPGA测试新手提供了一个关于如何创建有效testbench的全面指南，涵盖了端口映射、时间管理、任务编写以及模拟操作的细节，有助于读者编写出高效且可维护的仿真测试环境。