认识Testbench仿真激励

一、认识Testbench

       Bench有平台之意，所以Testbench就是测试平台的意思。

      任何一个被测模块，都有输入和输出，此模块是否合格的判断依据，就是在满足输入要求的情况下，能否得到符合预期的输出。我们把被测模块称作UUT（Unit Under Test）。

       Vivado提供了Simulator(仿真)功能，用户可以通过编写仿真文件，根据UUT 顶层输入/输出接口的设计要求，产生测试激励信号输入到被测模块UUT，同时对被测模块的输出进行捕捉，监视顶层输出接口，观察输出是否符合预期。整个流程就像把一个模块放到一个测试平台上验证一样，只不过在这里平台是一个文件，Testbench文件，一种模拟实际环境输入激励和输出校验的“虚拟平台”。

      可见，Testbench文件的作用是：1、产生输入接口的测试激励；2、监视输出接口。

      Testbench文件也采用Verilog语言编写，不需要输入输出，所以Testbench对外无接口，不需要端口声明。

二、最基本的Testbench模板

       TestBench最基本的功能，是例化UUT模块，产生时钟信号clk和复位信号rst。稍微复杂一点，还可以监视UUT模块的输出。下面是一个最基本的Testbench模板。

//定义模块的仿真时的时间单位和时间精度
`timescale 1ns / 1ps
 
module vtf_pll_test();//不需要声明端口；
 
// Inputs，被测模块UUT的输入设置为reg
	reg sys_clk;
	reg rst_n;
// Outputs，被测模块UUT的输出设置为wire
    wire clk_out;
    
// Instantiate the Unit Under Test (UUT)，例化被测模块uut
	pll_test uut (
		.sys_clk(sys_clk), 		
		.rst_n(rst_n), 
		.clk_out(clk_out)
	);
 
    //起始语句，只执行一次，初始化变量，产生复位信号
	initial begin
		// Initialize Inputs,初始化uut的输入信号，复位
		sys_clk = 0;
		rst_n = 0;
		// Wait 100 ns for global reset to finish，等待全局复位完成，时间为100个时间单位，
		#100;
          rst_n = 1; 
		#20000;// 等待20000个时间单位，
		$display("stop");//在命令行显示字符串
       $stop;//系统函数，结束仿真
	 end
 
	//always后面没有@，代表永远循环执行；没有@的always语句不可综合，产生时钟信号
	//如果有@，后面一定要加时钟，代表时钟边沿来到的时候顺序执行begin end里面的语句。
	//没有begin...end限制，只执行其下面一个语句  
    always #10 sys_clk = ~ sys_clk;   //20ns一个周期，产生50MHz时钟源
 
endmodule