verilog系統(tǒng)任務(wù)之讀寫文件

1、verilog系統(tǒng)任務(wù)之讀寫文件1.$fopen打開文件用法1.$fopen("<文件名>");用法2.<文件句柄>=$fopen("<文件名>");注意：用$fopen打開文件會(huì)將原來的文件清空，若要讀數(shù)據(jù)就用$readmemb,$readmemh就可以了，這個(gè)語句不會(huì)清空原來文件中的數(shù)據(jù)。用$fopen的情況是為了取得句柄，即文件地址，也就是寫文件時(shí)用$fdisplay（desc,"display1"）；時(shí)才用。用法1自然無須多解釋，對(duì)于用法2，句柄就是任務(wù)$fopen返回的多通道描述符，默認(rèn)為

2、32位，最低位（第0位）默認(rèn)被設(shè)置1，默認(rèn)開放標(biāo)準(zhǔn)輸出通道，即transcript窗口。module disp;integer handle1,handle2,handle3;initialbeginhandle1=$fopen("file1.dat");handle2=$fopen("file2.dat");handle3=$fopen("file3.dat");$display("%h %h %h",handle1,handle2,handle3);endendmodule輸出handle1=32h0000_0

3、002handle2=32'h0000_0004handle3=32'h0000_0008即對(duì)每一次使用$fopen函數(shù)后都打開了一個(gè)新的通道，并且返回了一個(gè)設(shè)置為1的位相對(duì)應(yīng)。默認(rèn)應(yīng)該是0001，以上每調(diào)用分別設(shè)置為0010 ，0100，1000（只考慮最低四位）。這個(gè)句柄對(duì)我們非常有用，因?yàn)樵趯懳募r(shí)會(huì)用到。 2.寫文件我們用到系統(tǒng)任務(wù)$fdisplay,$fwrite.兩者用法相似，前者寫完就會(huì)自動(dòng)換行，后者不會(huì)換行。用法：$fdisplay(<文件描述符(句柄，用于確定是寫哪一個(gè)文件)>，p1,p2（寫入內(nèi)容）);描述符是很有意思的（默認(rèn)為32位），如上我們

4、知道，文件句柄最多只能有一個(gè)1，但是描述符可以是有多個(gè)1，哪一個(gè)位上有1，就同時(shí)在這些位對(duì)應(yīng)的輸出文件上寫文件。因此可以同時(shí)寫多個(gè)文件。只考慮后四位情況：1,0001時(shí)，只進(jìn)行在transcript對(duì)話框中的輸出，2,0101時(shí)，即對(duì)file2文件寫又在transcript框輸出、3,1111時(shí)，對(duì)全部文件寫，同時(shí)在transcript框輸出。由于每個(gè)句柄只有一個(gè)位置上是1，因此我們想在哪些文件中同時(shí)輸出我們就可以用以下語句來寫desc=handleI | handleK | handleM | handleN | 1(一般與1或，最低位置1再transcript框輸出。)一個(gè)例子如下：mod

5、ule disp;integer handle1,handle2,handle3;integer desc1,desc2,desc3;initialbeginhandle1=$fopen("file1.dat");handle2=$fopen("file2.dat");handle3=$fopen("file3.dat");$display("%h %h %h",handle1,handle2,handle3);desc1=handle1|1;$fwrite(desc1,"display 1")

6、;$fmoniter(desc1,"display 1");$fstrobe(desc1,"display 1");desc2=handle2|handle1|1;$fdisplay(desc2,"display 2");desc3=handle3|1;$fdisplay(32'd15,"display 3");endendmodule$monitor系統(tǒng)任務(wù)提供了監(jiān)控和輸出參數(shù)列表中的表達(dá)式和變量值的功能，其參數(shù)列表中輸出控制格式字符串和輸出表列的規(guī)則和$display一樣，當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)帶有一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的

7、$monitor任務(wù)時(shí)，每當(dāng)參數(shù)列表中的變量或表達(dá)式的值發(fā)生變化時(shí)整個(gè)參數(shù)列表中變量或表達(dá)式的值都將輸出顯示。如果同一時(shí)刻有兩個(gè)或多個(gè)表達(dá)式的值發(fā)生變化，只輸出一次。 參數(shù)可以是$time，用于標(biāo)明變化時(shí)刻。如$monitor ($time,"rxd=%b txd=%b",rxd,txd);這里的“，”用來表示空格參數(shù)在輸出時(shí)顯示為空格$monitor的打開和關(guān)閉分別用$monitoron和$monitoroff表示，用來控制任務(wù)的啟動(dòng)和停止，使得很容易控制任務(wù)何時(shí)發(fā)生，何時(shí)結(jié)束。$monitor用于initial塊中，只要不調(diào)用$monitoroff，該任務(wù)就可以不間斷的

8、對(duì)所設(shè)定信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視。例子如下(對(duì)一個(gè)4位加法計(jì)數(shù)器counter信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控):timescale 1ns/1nsmodule moni_test();reg3:0counter;reg clk;reg rst;initialbeginrst=0;#10 rst=1;$monitor ($time,"counter=%d",counter);$monitoron;endinitialbeginclk=0;forever #5 clk=clk;endalways(negedge rst or posedge clk)if(!rst)counter<=4'd0;

9、elsecounter<=counter+1;endmodule主要觀察transcript對(duì)話框，可見每經(jīng)過10ns，counter就會(huì)變化一次，此時(shí)參量時(shí)間也會(huì)輸出。注意1. 僅監(jiān)測(cè)$time是不會(huì)每次都輸出的，必須是除了時(shí)間之外的參量變化才可以做到參量變化就輸出2 .，符號(hào)輸出的是一個(gè)空格符，輸出結(jié)果中得到了驗(yàn)證。 轉(zhuǎn)載自： 系統(tǒng)函數(shù)fopen用于打開一個(gè)文件，并還回一個(gè)整數(shù)指針然后，fdisplay就可以使用這個(gè)文件指針在文件中寫入信息，寫完后，則可以使用fclose系統(tǒng)關(guān)閉這個(gè)文件例如：integer write_out_file;定義一個(gè)文件指針integer write_o

10、ut_file=$fopen("write_out_file.txt");$fdisplay(write_out_file,"%hnh"，addr，data)；fclose("write_out_file");以上語法是將addr，data分別顯示在%hnh中的個(gè)h的位置，并寫入write_out_file文件指針?biāo)赶虻膚rite_out_file.txt中從文件中讀取數(shù)據(jù)，可以用 $readmemb $readmemh 從文件中讀入數(shù)據(jù)，該文件格式是一定的reg：data：；$readmemh（"file_nametxt

11、",data ）；就是將file_nametxt中的數(shù)據(jù)讀入到data數(shù)組中，然后就可以使用這些數(shù)據(jù)了 還有一種方式可以把指定的數(shù)據(jù)放入指定的存儲(chǔ)器地址單元內(nèi)，就是在存放數(shù)據(jù)的文本文件內(nèi)，給相應(yīng)的數(shù)據(jù)規(guī)定其內(nèi)存地址，形式如下：address_in_hexadecimal data2f20 兩個(gè)系統(tǒng)任務(wù)可以在仿真的任何時(shí)刻被執(zhí)行使用，其使用格式共有以下六種： 1) $readmemb("<數(shù)據(jù)文件名>",<存貯器名>); 2) $readmemb("<數(shù)據(jù)文件名>",<存貯器名>,<起始地址&

12、gt;); 3) $readmemb("<數(shù)據(jù)文件名>",<存貯器名>,<起始地址>,<結(jié)束地址>); 4) $readmemh("<數(shù)據(jù)文件名>",<存貯器名>); 5) $readmemh("<數(shù)據(jù)文件名>",<存貯器名>,<起始地址>); 6) $readmemh("<數(shù)據(jù)文件名>",<存貯器名>,<起始地址>,<結(jié)束地址>); 在這兩個(gè)系統(tǒng)任務(wù)中，被讀取

13、的數(shù)據(jù)文件的內(nèi)容只能包含：空白位置(空格，換行，制表格(tab)和form-feeds)，注釋行(/形式的和形式的都允許)，二進(jìn)制或十六進(jìn)制的數(shù)字。數(shù)字中不能包含位寬說明和格式說明，對(duì)于$readmemb系統(tǒng)任務(wù)，每個(gè)數(shù)字必須是二進(jìn)制數(shù)字，對(duì)于$readmemh系統(tǒng)任務(wù)，每個(gè)數(shù)字必須是十六進(jìn)制數(shù)字。數(shù)字中不定值x或X，高阻值z(mì)或Z，和下劃線(_)的使用方法及代表的意義與一般Verilog HDL程序中的用法及意義是一樣的。另外數(shù)字必須用空白位置或注釋行來分隔開。 在下面的討論中，地址一詞指對(duì)存貯器(memory)建模的數(shù)組的尋址指針。當(dāng)數(shù)據(jù)文件被讀取時(shí)，每一個(gè)被讀取的數(shù)字都被存放到地址連續(xù)的存

14、貯器單元中去。存貯器單元的存放地址范圍由系統(tǒng)任務(wù)聲明語句中的起始地址和結(jié)束地址來說明，每個(gè)數(shù)據(jù)的存放地址在數(shù)據(jù)文件中進(jìn)行說明。當(dāng)?shù)刂烦霈F(xiàn)在數(shù)據(jù)文件中，其格式為字符“”后跟上十六進(jìn)制數(shù)。如： hh.h 對(duì)于這個(gè)十六進(jìn)制的地址數(shù)中，允許大寫和小寫的數(shù)字。在字符“”和數(shù)字之間不允許存在空白位置。可以在數(shù)據(jù)文件里出現(xiàn)多個(gè)地址。當(dāng)系統(tǒng)任務(wù)遇到一個(gè)地址說明時(shí)，系統(tǒng)任務(wù)將該地址后的數(shù)據(jù)存放到存貯器中相應(yīng)的地址單元中去。 對(duì)于上面六種系統(tǒng)任務(wù)格式,需補(bǔ)充說明以下五點(diǎn)： 1) 如果系統(tǒng)任務(wù)聲明語句中和數(shù)據(jù)文件里都沒有進(jìn)行地址說明，則缺省的存放起始地址為該存貯器定義語句中的起始地址。數(shù)據(jù)文件里的數(shù)據(jù)被連續(xù)存放到該

15、存貯器中，直到該存貯器單元存滿為止或數(shù)據(jù)文件里的數(shù)據(jù)存完。2) 如果系統(tǒng)任務(wù)中說明了存放的起始地址，沒有說明存放的結(jié)束地址，則數(shù)據(jù)從起始地址開始存放，存放到該存貯器定義語句中的結(jié)束地址為止。3) 如果在系統(tǒng)任務(wù)聲明語句中，起始地址和結(jié)束地址都進(jìn)行了說明，則數(shù)據(jù)文件里的數(shù)據(jù)按該起始地址開始存放到存貯器單元中，直到該結(jié)束地址，而不考慮該存貯器的定義語句中的起始地址和結(jié)束地址。4) 如果地址信息在系統(tǒng)任務(wù)和數(shù)據(jù)文件里都進(jìn)行了說明，那么數(shù)據(jù)文件里的地址必須在系統(tǒng)任務(wù)中地址參數(shù)聲明的范圍之內(nèi)。否則將提示錯(cuò)誤信息，并且裝載數(shù)據(jù)到存貯器中的操作被中斷。5) 如果數(shù)據(jù)文件里的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)和系統(tǒng)任務(wù)中起始地址及結(jié)束

16、地址暗示的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)不同的話，也要提示錯(cuò)誤信息。 下面舉例說明：先定義一個(gè)有256個(gè)地址的字節(jié)存貯器 mem: reg7:0 mem1:256; 下面給出的系統(tǒng)任務(wù)以各自不同的方式裝載數(shù)據(jù)到存貯器mem中。 initial $readmemh("mem.data",mem);initial $readmemh("mem.data",mem,16);initial $readmemh("mem.data",mem,128,1); 第一條語句在仿真時(shí)刻為0時(shí)，將裝載數(shù)據(jù)到以地址是1的存貯器單元為起始存放單元的存貯器中去。第二條語句將裝載數(shù)據(jù)

17、到以單元地址是16的存貯器單元為起始存放單元的存貯器中去，一直到地址是256的單元為止。第三條語句將從地址是128的單元開始裝載數(shù)據(jù)，一直到地址為1的單元。在第三種情況中，當(dāng)裝載完畢，系統(tǒng)要檢查在數(shù)據(jù)文件里是否有128個(gè)數(shù)據(jù)，如果沒有，系統(tǒng)將提示錯(cuò)誤信息。 引用參考1.打開文件integer file_id;file_id = fopen("file_path/file_name");2.寫入文件/$fmonitor只要有變化就一直記錄$fmonitor(file_id, "%format_char", parameter);eg:$fmonitor(f

18、ile_id, "%m: %t in1=%d o1=%h", $time, in1, o1);/$fwrite需要觸發(fā)條件才記錄$fwrite(file_id, "%format_char", parameter);/$fdisplay需要觸發(fā)條件才記錄$fdisplay(file_id, "%format_char", parameter);$fstrobe();3.讀取文件integer file_id;file_id = $fread("file_path/file_name", "r")

19、;4.關(guān)閉文件$fclose(fjile_id);5.由文件設(shè)定存儲(chǔ)器初值$readmemh("file_name", memory_name"); /初始化數(shù)據(jù)為十六進(jìn)制$readmemb("file_name", memory_name"); /初始化數(shù)據(jù)為二進(jìn)制 轉(zhuǎn)：提供了豐富的系統(tǒng)函數(shù)，這為Testbench的編寫提供了方便。尤其是IEEE1364-2005，其系統(tǒng)級(jí)建模的能力更強(qiáng)。 以前我一般常用到的系統(tǒng)函數(shù)只有幾個(gè)：$readmemb，$readmemh，$display，$fmonitor，$fwrite，$fopen，

20、$fclose等。通常需要對(duì)文件作預(yù)處理，才能用于Testbench讀取。今天又嘗試了幾個(gè)其他的文件輸入輸出函數(shù)，不需要對(duì)文件進(jìn)行預(yù)處理，直接使用需要的文件，只對(duì)需要的部分進(jìn)行讀取。 $fseek，文件定位，可以從任意點(diǎn)對(duì)文件進(jìn)行操作； $fscanf，對(duì)文件一行進(jìn)行讀寫。 下面是一些常見的應(yīng)用： 1、讀寫文件timescale 1 ns/1 nsmodule FileIO_tb;integer fp_r, fp_w, cnt;reg 7:0 reg1, reg2, reg3;initial begin fp_r = $fopen("data_in.txt", "

21、r"); fp_w = $fopen("data_out.txt", "w"); while(!$feof(fp_r) begin cnt = $fscanf(fp_r, "%d %d %d", reg1, reg2, reg3); $display("%d %d %d", reg1, reg2, reg3); $fwrite(fp_w, "%d %d %dn", reg3, reg2, reg1); end $fclose(fp_r); $fclose(fp_w);endendmod

22、ule 2、integer file, char;reg eof;initial begin file = $fopenr("myfile.txt"); eof = 0; while (eof = 0) begin char = $fgetc(file); eof = $feof (file); $display ("%s", char); endend 3、文件處理定位define SEEK_SET 0define SEEK_CUR 1define SEEK_END 2integer file, offset, position, r;r = $fse

23、ek(file, 0, SEEK_SET);r = $fseek(file, 0, SEEK_CUR);r = $fseek(file, 0, SEEK_END);r = $fseek(file, position, SEEK_SET); 4、integer r, file, start, count;reg 15:0 mem0:10, r16;r = $fread(file, mem0, start, count);r = $fread(file, r16); 5、integer file, position;position = $ftell(file); 6、integer file,

24、r, a, b;reg 80*8:1 string;file = $fopenw("output.log");r = $sformat(string, "Formatted %d %x", a, b);r = $sprintf(string, "Formatted %d %x", a, b);r = $fprintf(file, "Formatted %d %x", a, b); 7、integer file, r;file = $fopenw("output.log");r = $fflush

25、(file); 8、/ This is a pattern file - read_pattern.pat/ time bin dec hex10: 001 1 120.0: 010 20 02050.02: 111 5 FFF62.345: 100 4 DEADBEEF75.789: XXX 2 ZzZzZzZztimescale 1ns / 10 psdefine EOF 32'hFFFF_FFFFdefine NULL 0define MAX_LINE_LENGTH 1000module read_pattern;integer file, c, r;reg 3:0 bin;re

26、g 31:0 dec, hex;real real_time;reg 8*MAX_LINE_LENGTH:0 line;initial begin : file_block $timeformat(-9, 3, "ns", 6); $display("time bin decimal hex"); file = $fopenr("read_pattern.pat"); if (file = NULL) / If error opening file disable file_block; / Just quit c = $fgetc(

27、file); while (c != EOF) begin if (c = "/") r = $fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, file); else begin / Push the character back to the file then read the next time r = $ungetc(c, file); r = $fscanf(file," %f:n", real_time); / Wait until the absolute time in the file, then read stimulus

28、if ($realtime > real_time) $display("Error - absolute time in file is out of order - %t", real_time); else #(real_time - $realtime) r = $fscanf(file," %b %d %hn",bin,dec,hex); end / if c else c = $fgetc(file); end / while not EOF r = $fcloser(file); end / initial/ Display chan

29、ges to the signalsalways (bin or dec or hex) $display("%t %b %d %h", $realtime, bin, dec, hex);endmodule / read_pattern 9、自動(dòng)比較輸出結(jié)果define EOF 32'hFFFF_FFFFdefine NULL 0define MAX_LINE_LENGTH 1000module compare;integer file, r;reg a, b, expect, clock;wire out;reg MAX_LINE_LENGTH*8:1;parameter cycle = 20;initial begin : file_block $display("Time Stim Expect Output"); clock = 0; file = $fopenr