SystemVerilog硬件设计及建模—第34章
systemverilogfortestbench
SystemVerilog for Testbench1、并发性和控制（Concurrency and Control）并发(Concurrency)可以允许你从一个父进程中同时运行多个并行的进程。
它给你的需要执行并行的验证环境带来更多的主动性和灵活性。
一个典型的例子是，给设计加激励，之后检查并行的结果。
这使你的tb能及时果断地作出反应，以便修改激励（甚至在模拟完也可）。
用fork-join结构来实现并发（Concurrency）。
父进程的join-back依赖于并行进程是否完成。
Mailbox：对于进程内部的通信，一种叫做mailbox的结构允许任何进程将消息发送到其他的任何进程。
接受的进程也能够使用wait命令和发送的进程来同步。
Semaphores：信号量（semaphores）是为了防止一个资源被许多个并行的进程争抢的情况。
比如在一个信号在任何时刻只能有一个进程执行它。
Events：进程中的事件（events）用 -> 操作符来触发。
这些被触发的事件被其他的进程用事件控制结构来接受，为的是使得触发进程同步。
2、带约束的随机激励（Random Stimulus Generation with Constraints）验证的过程是要证明你的设计是全面测试过的。
随机激励确保测试角落情形的到达和测试。
这是一个重要的组成部分，以确保验证的时间和精力是最有效的方式进行的。
SystemVerilog提供一个非常强有力的机制来产生随机刺激。
它是基于类的对象（class-object）随机化，这意味着一个类的对象随机变量自动通过调用预定义的随机方法与对象相关联。
约束（Constraints）进一步增强随机化的功能。
他们有两个主要优点：（1）您可以添加任意权重的刺激，使某些激励信号比其他的信号更频繁地产生，也就是你可以设置一个激励产生的分布函数，（2）您可以使用现有的设计来改变这种状态权重，从而为下一个状态做限制。
EDA应用技术 硬件描述语言Verilog HDL
第3章硬件描述语言Verilog HDL EDA应用技术EDA应用技术3.1 引言3.1 引言内容概要3.1 引言 3.1 引言3.1 引言形式化地表示电路的行为和结构；3.2 Verilog HDL基本结构内容概要3.2 Verilog HDL基本结构 3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构 3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构[例3.2.5¾Verilog HDLendmodule声明语句中。
模块是可以进行层次嵌套的。
3.2 Verilog HDL基本结构 3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构 3.2 Verilog HDL基本结构Verilog3.2 Verilog HDL基本结构 3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构Verilog3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构HDL语言描述的“东西”都通过其名字来识别，3.2 Verilog HDL基本结构六、编写Verilog3.2 Verilog HDL基本结构1语汇代码的编写标准3.2 Verilog HDL基本结构1语汇代码的编写标准（续）3.2 Verilog HDL基本结构2综合代码的编写标准3.2 Verilog HDL基本结构（6）描述组合逻辑的always块，一定不能有不完全赋值，即所有输出变2综合代码的编写标准（续1）3.2 Verilog HDL基本结构（10）避免生成不想要的触发器。
2综合代码的编写标准（续2）3.2 Verilog HDL基本结构2综合代码的编写标准（续3）3.2 Verilog HDL基本结构2综合代码的编写标准（续4）3.3 数据类型及常量、变量内容概要3.3 数据类型及常量、变量一、数据类型3.3 数据类型及常量、变量（1）3.3 数据类型及常量、变量8’b1001xxxx8’b1010zzzz3.3 数据类型及常量、变量（3）3.3 数据类型及常量、变量3.3 数据类型及常量、变量（4）parameter常量（符号常量）3.3 数据类型及常量、变量 3.3 数据类型及常量、变量：利用特殊符号“#”3.3 数据类型及常量、变量3.3 数据类型及常量、变量三、变量1. nets型变量定义——输出始终随输入的变化而变化的变量。
Verilg硬件描述语言及应用
input in,enable; output out; assign out = enable? in:’bz; endmodule
硬件描述语言及应用
第二章、 Verilog语法的基本概念
2.2 Verilg用于模块的测试
见动画。
硬件描述语言及应用
硬件描述语言及应用
第一章、 Verilog的基本知识
1.4、 Verilog应用情况和适用的设计 • Verilog适用于系统级、算法级、寄存器传输级、门级、 电路开关级设计。器件级除外。 • ASIC 和FPGA设计师可用它来编写可综合的代码。 • 描述系统的结构，做高层次的仿真。 • 验证工程师编写各种层次的测试模块对具体电路设计工 程师所设计的模块进行全面细致的验证。 • 库模型的设计：可以用于描述ASIC 和FPGA的基本单 元（Cell）部件，也可以描述复杂的宏单元（Macro Cell）。
a b sl out
硬件描述语言及应用
第二章、 Verilog语法的基本概念 2.1、Verilog模块的基本概念
1）数据流建模。 采用连续赋值语句，模拟数据流动的现象叫数据流建模。
硬件描述语言及应用
第二章、 Verilog语法的基本概念
数据流建模
module muxtwo (out, a, b, sl); input a,b,sl; output out; assign ns1= ~sl； assign sela= a & nsl； assign selb= b & sl； assign out = sela | selb； endmodule
硬件描述语言及应用
Verilog HDL 公开发表 Verilog IEEE1364-2001
FPGA入门教程_ALTERA_Quartus_II__和_XILINX___ISE_CPLD入门教程_教案_VHDL_Verilog_例程讲解
2011-8
FPGA介绍
何为FPGA?
FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现 场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编 程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用 集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现 的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编 程器件门电路数有限的缺点
Verilog HDL 的抽象级别
语言本身提供了各种层次抽象的表述，可以用详细 程度有很大差别的的多层次模块组合来描述一个 电路系统。 行为级：技术指标和算法的Verilog描述 RTL关级：具体的晶体管物理器件的描述
Verilog HDL 的抽象级别
设计复杂数字系统的工具 和手段
两种硬件描述语言 ： Verilog VHDL
有哪几种硬件描述语言？ 各有什么特点？
Verilog HDL - 较多的第三方工具的支持 - 语法结构比VHDL简单 - 学习起来比VHDL容易 - 仿真工具比较好使 - 测试激励模块容易编写
Verilog HDL 的发展历史
两者建模能力的比较
行为级 的抽象
系统级
SystemVerilo g
算法级
VHDL Verilog
寄存器传输级
逻辑门级 VITAL
开关电路级
VerilogHDL 与 VHDL 建 模 能 力 的 比 较
Verilog HDL有什么用处？
在各种抽象层次上描述数字电路
测试各种层次数字电路的行为 设计出正确有效的复杂电路结构
数字信号处理系统的实现
非实时系统： 通用的计算机和利用通用计算机改装的设备，主要 工作量是编写 “C” 程序。输入/输出数据大多为文 本 。 实时系统： 信号处理专用的微处理器为核心的设备，主要工作 量是编写汇编程序。输入/输出数据大多为数据流， 直接用于控制 。
eda技术实用教程-veriloghdl答案
eda技术实用教程-veriloghdl答案【篇一：eda技术与vhdl程序开发基础教程课后答案】eda的英文全称是electronic design automation2.eda系统设计自动化eda阶段三个发展阶段3. eda技术的应用可概括为4.目前比较流行的主流厂家的eda软件有、5.常用的设计输入方式有原理图输入、文本输入、状态机输入6.常用的硬件描述语言有7.逻辑综合后生成的网表文件为 edif8.布局布线主要完成9.10.常用的第三方eda工具软件有synplify/synplify pro、leonardo spectrum1.8.2选择1.eda技术发展历程的正确描述为（a）a cad-cae-edab eda-cad-caec eda-cae-cadd cae-cad-eda2.altera的第四代eda集成开发环境为（c）a modelsimb mux+plus iic quartus iid ise3.下列eda工具中，支持状态图输入方式的是（b）a quartus iib isec ispdesignexpertd syplify pro4.下列几种仿真中考虑了物理模型参数的仿真是（a）a 时序仿真b 功能仿真c 行为仿真d 逻辑仿真5.下列描述eda工程设计流程正确的是（c）a输入-综合-布线-下载-仿真b布线-仿真-下载-输入-综合c输入-综合-布线-仿真-下载d输入-仿真-综合-布线-下载6.下列编程语言中不属于硬件描述语言的是（d）a vhdlb verilogc abeld php1.8.3问答1.结合本章学习的知识，简述什么是eda技术？谈谈自己对eda技术的认识？答：eda（electronic design automation）工程是现代电子信息工程领域中一门发展迅速的新技术。
2.简要介绍eda技术的发展历程？答：现代eda技术是20世纪90年代初从计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试等工程概念发展而来的。
基于SystemC和SystemVerilog的联合仿真平台设计
基于SystemC和SystemVerilog的联合仿真平台设计卢艳君【摘要】采用SystemC建模高抽象级模型、SystemVerilog进行验证工作,是解决验证工作量随着SoC复杂度提高而增加问题的有效手段.为了实现两种语言的联合仿真,提出了一种基于SystemC和SystemVerilog的联合仿真平台的实现,平台采用UVM验证方法学,采用标准化的组件结构与TLM通信方案,采用官方的UVMC库解决了SystemC与SystemVerilog之间的数据通讯问题,能够产生定向或约束性的随机激励.实际在UVM验证平台中完成对于AHB主设备接口的验证,结果显示,所设计的平台可以行之有效地实现联合仿真.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2017(000)027【总页数】3页(P16-18)【关键词】SystemVerilog;SystemC;UVMC;联合仿真【作者】卢艳君【作者单位】广州民航职业技术学院,广东广州 510403【正文语种】中文随着SoC技术的不断发展，设计的复杂程度不断提高，并且新型的IP核设计流程、软件件协同仿真等机制的出现，使得IC的验证复杂度大大增加，验证已经占用整个IC开发流程的70%左右[1]。
针对IC行业发展的问题，新型的硬件描述与验证语言得以应用，使用SystemC语言进行硬件建模，同时基于SystemVerilog进行验证工作的方案越来越流行，其中SystemC可以提供事务级、高抽象度的建模方法，而应用SystemVerilog可以利用灵活的机制以及强大的进行规范而全面的验证，各自具有其独有的特点，两种语言二者结合起来，可以提高效率，缩短开发时间、增强验证效果。
然而，两种语言之间存在数据以及控制通信的障碍，因此如何解决二者的适配问题至关重要。
针对这一问题，本文提出了一种基于UVMC的联合仿真平台实现，能够很好的解决两者的适配问题。
SystemVerilog与SystemC之间适配的实现，其根本是缘于硬件描述语言（HDL，Hardware Description Language）与软/硬件协同设计语言（S/HCD，Software/Hardware Co-Design）之间的语法等效性。
Verilog HDL入门教程
共41页资源类别： HDL 语言内部公开1.0密级版本文档编号文档中心Verilog HDL 入门教程(仅供内部使用)yyyy/mm/dd日期：批准：日期：中研基础批准：2004.8.3日期：中研基础拟制：版权所有 不得复制修订记录初稿完成1.002004.8.3作者描述修订版本日期绝密请输入文档编号Verilog HDL 入门教程2004-08-16第2页，共41页版权所有，侵权必究目 录285 结构建模..............................................................274.8 case 语句. (25)4.7 条件语句 (25)4.6.6 连接运算符 (25)4.6.5 条件运算符 (24)4.6.4 按位逻辑运算符 (23)4.6.3 逻辑运算符 (22)4.6.2 关系运算符 (21)4.6.1 算术运算符 (21)4.6 运算符和表达式 (20)4.5.2 寄存器类型 (20)4.5.1 线网类型 (20)4.5 数据类型 (18)4.4.2 常量 (18)4.4.1 值集合 (18)4.4 数字值集合 (18)4.3 格式 (17)4.2 注释 (17)4.1.3 书写规范建议 (17)4.1.2 关键词 (17)4.1.1 定义 (17)4.1 标识符 (17)4 Verilog HDL 基本语法....................................................163.3.4 混合设计描述.. (15)3.3.3 行为描述方式 (14)3.3.2 数据流描述方式 (12)3.3.1 结构化描述方式 (12)3.3 三种建模方式 (11)3.2 时延 (11)3.1.3 模块语法 (10)3.1.2 模块的结构 (9)3.1.1 简单事例 (9)3.1 模块 (9)3 Verilog HDL 建模概述.....................................................72.4.2 能力. (7)2.4.1 历史 (7)2.4 Verilog HDL 简介 (6)2.3 设计方法学 (6)2.2 硬件描述语言 (5)2.1 数字电路设计方法 (5)2 HDL 设计方法学简介......................................................51 前言...................................................................绝密请输入文档编号Verilog HDL 入门教程2004-08-16第3页，共41页版权所有，侵权必究4010 附录A Verilog 保留字...................................................399 习题..................................................................398 其他方面..............................................................377.4 行为建模具体实例...................................................367.3 过程赋值语句......................................................357.2 顺序语句块........................................................357.1 简介.............................................................357 行为建模..............................................................346.3 数据流建模具体实例.................................................346.2 阻塞赋值语句......................................................346.1 连续赋值语句......................................................346 数据流建模............................................................315.4 结构化建模具体实例.................................................295.3 实例化语句........................................................285.2 模块端口..........................................................285.1 模块定义结构......................................................绝密请输入文档编号Verilog HDL 入门教程2004-08-16第4页，共41页版权所有，侵权必究Verilog HDL 入门教程关键词：摘 要：本文主要介绍了Verilog HDL 语言的一些基本知识，目的是使初学者能够迅速掌握HDL设计方法，初步了解并掌握Verilog HDL 语言的基本要素，能够读懂简单的设计代码并能够进行一些简单设计的Verilog HDL 建模。
Verilog-HDL期末考试复习题
【第一章】1、FPGA 芯片的发展主要体现在哪几个方面?未来的发展趋势是什么？答：新型芯片的规模越来越大，成本越来越低,低端的FPGA已逐步取代了传统的数字元件.先进的ASIC生产工艺已经被用于FPGA的生产，越来越丰富的处理器内核被嵌入到高端的FPGA芯片中，基于FPGA的开发成为一项系统级设计工程。
随着半导体制造工艺的不同提高，FPGA的集成度将不断提高,制造成本将不断降低，其作为替代ASIC来实现电子系统的前景将日趋光明。
2、EDA 技术的优势是什么？答:1.用HDL对数字系统进行抽象的行为与功能描述以及具体的内部线路结构描述，从而可以在电子设计的各个阶段、各个层次进行计算机模拟验证，保证设计过程的正确性，可以大大降低设计成本，缩短设计周期。
2.EDA工具之所以能够完成各种自动设计过程，关键是有各类库的支持。
3.某些HDL也是文档型的语言，极大地简化了设计文档的管理。
4。
EDA具有日益强大的逻辑设计仿真测试技术，极大地提高了大规模系统电子设计的自动化程度。
5。
基于EDA技术的设计，由于用HDL表达的成功的专用功能设计在实现目标方面有很大的可选性,它既可以用不同来源的通用FPGA/CPLD实现，也可以直接以ASIC来实现，设计者拥有完全的自主权。
6。
EDA技术的设计语言是标准化的，不会由于设计对象的不同而改变;它的开发工具是规范化的，EDA软件平台支持任何标准化的设计语言；它的设计成果是通用性的,IP核具有规范的接口协议。
良好的可移植与可测试性，为系统开发提供了可靠的保证。
7.EDA技术能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。
8。
EDA不但在整个设计流程上充分利用计算机的自动设计能力，在各个设计层次上利用计算机完成不同内容的仿真模拟,而且在系统板设计结束后仍可利用计算机对硬件系统进行完整全面的测试。
3、EDA 的设计流程包括哪几个环节？ANS: ①设计输入（原理图/HDL 文本编辑) ②综合③FPGA/CPLD 适配④时序仿真与功能门级仿真⑤FPGA/CPLD 编程下载⑥FPGA/CPLD 器件电路硬件检测。
uvm验证方案介绍
uvm验证方案介绍UVM（Universal Verification Methodology）是一种用于验证硬件设计的标准方法。
它提供了一套验证框架和方法，可以有效地进行模块级和系统级的硬件验证。
本文将介绍UVM验证方案的基本概念和主要特点。
我们来了解一下UVM的基本概念。
UVM是一种基于SystemVerilog 的验证方法，它使用面向对象的思想来组织验证环境，提供了一套验证库和验证框架，使验证工程师能够更加高效地进行验证工作。
UVM的主要目标是提供可重用性、可扩展性和互操作性，以便在不同的项目中可以共享和重用验证代码和验证环境。
UVM验证方案的主要特点如下：1. 面向对象的设计：UVM使用面向对象的设计方法来组织验证环境，将验证对象抽象成类，通过继承和实例化的方式来建立对象之间的关系，从而实现验证环境的灵活和可扩展性。
2. 事务级建模：UVM采用事务级建模的方法来描述和验证设计功能。
通过定义和管理事务，可以对设计进行全面而精确的验证，同时还能够实现验证的可重用性和可扩展性。
3. 环境和测试用例分离：UVM将验证环境和测试用例分离开来，使它们可以独立地开发和调试。
验证环境负责提供模拟器的输入和输出接口，以及其他必要的功能，而测试用例则负责生成测试数据和检查模拟器的输出结果。
4. 交互式验证：UVM提供了一套交互式的验证方法，使验证工程师能够与模拟器进行实时交互，观察和调试模拟器的行为。
这种交互式的验证方法可以极大地提高验证效率，同时也方便了验证工程师的调试工作。
5. 自动化验证：UVM提供了一系列自动化的验证功能，如自动产生验证配置、自动产生验证报告等。
这些自动化的功能可以极大地简化验证工程师的工作，提高验证效率。
通过以上的介绍，我们可以看出，UVM验证方案是一种基于面向对象和事务级建模的验证方法，它具有可重用性、可扩展性和互操作性的特点。
UVM的出现极大地提高了硬件验证的效率和可靠性，使验证工程师能够更加高效地进行验证工作。
第-五讲--行为建模PPT课件
西安邮电学院通信工程系
格式: begin: 块名 … end 或 fork：块名 … join
第五讲 行为建模
过程的时序控制
西安邮电学院通信工程系
在过程块中可以说明过程时序。过程时序控制有三类： ❖ 延时执行：#delay， 延迟指定时间步后执行语句 ❖ 边沿敏感事件的时序控制：@(<signal>)
第五讲 行为建模
有名块
有名块的块名作用： ❖ 便于实现对块语句的有效控制 用disable语句终止或提前结束有名块的执行过
程 ❖ 允许在块内引入局部变量 只在块内起作用的变量 变量名可以和块外的其他变量名相同 一定是寄存器类 例： begin: SEQ_BLK
reg[3:0] sat sat = mask & data; ff = ^sat; end
❖ Verilog的行为建模是用一系列以高级编程语言编写的并行的、动态的过
程块来描述系统的工作。
D触发器行为
在每一个时钟上升沿，
若Clr不是低电平，
ห้องสมุดไป่ตู้
置Q为D值，
置Qb为D值的反
无论何时Clr变低 置Q为0， 置Qb为1
第五讲 行为建模
西安邮电学院通信工程系
过程块(procedural)
❖ 过程块是行为模型的基础。一个模块中可以有多个过程块，过程块有两种：
第五讲 行为建模
西安邮电学院通信工程系
行为建模(描述）
❖ 行为级描述是对系统的高抽象级描述。在这个抽象级，注重的是整个系 统的功能而不是实现。
❖ Verilog有高级编程语言结构用于行为描述，包括：initial, always,@, wait, for, while, if else, case 和 forever 等。