基本輸入輸出函數(shù)實(shí)用教案

1、提綱(tgng) 基本input/output文件(wnjin) 測試程序（Testbenches） ASSERT語句第1頁/共37頁第一頁，共38頁。文件(wnjin)對象 VHDL的對象包括 信號 變量 常量 文件 通過(tnggu)引入文件類型，使得我們可以定義和使用文件對象第2頁/共37頁第二頁，共38頁。文件(wnjin)定義文件可以通過它所存儲的內(nèi)容(nirng)來進(jìn)行區(qū)分type text 是字符串文件；type IntegerFileType 是整數(shù)型文件；VHDL 1987中的文件定義file infile: text is in “inputdata.txt”；file o

2、utfile: text is out “outputdata.txt”；VHDL 1993中的文件定義file infile: text open read_mode is “inputdata.txt”;file outfile: text open write_mode is “outputdata.txt”;第3頁/共37頁第三頁，共38頁。文件(wnjin)定義：二進(jìn)制I/O文件(wnjin)（VHDL 1993）第4頁/共37頁第四頁，共38頁。文件(wnjin)定義：二進(jìn)制I/O文件(wnjin)（VHDL 1993） VHDL支持read（f,value）, write（f,

3、value）和 endfile（f）操作； VHDL 93支持File_Open（）和File_Close（）操作； 直接(zhji)和間接的文件打開操作；第5頁/共37頁第五頁，共38頁。文件(wnjin)定義：二進(jìn)制I/O文件(wnjin)（VHDL 1987）第6頁/共37頁第六頁，共38頁。文件(wnjin)定義：二進(jìn)制I/O文件(wnjin)（VHDL 1987） VHDL1987支持read（f,value）, write（f, value）和 endfile（f）操作； 通過(tnggu)文件聲明來間接地進(jìn)行文件打開操作；第7頁/共37頁第七頁，共38頁。文件(wnjin)定義：

4、TEXTIO包第8頁/共37頁第八頁，共38頁。文件(wnjin)定義：TEXTIO包 文件是按行（lines）來組織的； Read（）和write（）子程序?qū)ine數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作； Readline（）和writeline（）子程序和文件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； 基于( jy)Text的 I/O操作； 在STD 庫的TEXTIO包中封裝了全部的操作子程序 從行（ lines ）中讀取和寫入預(yù)定義類型數(shù)據(jù)的子程序； 針對std_input and std_output的預(yù)定義訪問操作； 子程序名的重載（Overloaded）；第9頁/共37頁第九頁，共38頁。文件(wnjin)定義：TEXTIO包的

5、使用第10頁/共37頁第十頁，共38頁。文件(wnjin)定義：TEXTIO包的使用第11頁/共37頁第十一頁，共38頁。文件(wnjin)定義：TEXTIO包的使用第12頁/共37頁第十二頁，共38頁。文件定義：擴(kuò)展TEXTIO支持(zhch)其他數(shù)據(jù)類型 對用戶隱藏TEXTIO的ASCII格式； 針對(zhndu)所希望的數(shù)據(jù)類型的讀和寫，如， std_logic_vector ，提供類型轉(zhuǎn)換子程序； 將子程序封裝在包中； 將包（ package）安裝在庫（ library）中，然后通過use 子句使庫中的內(nèi)容可見；第13頁/共37頁第十三頁，共38頁。代碼(di m)示例：類型轉(zhuǎn)換第14

6、頁/共37頁第十四頁，共38頁。代碼(di m)示例：類型轉(zhuǎn)換第15頁/共37頁第十五頁，共38頁。代碼(di m)示例：（Bhasker95） 輸出格式定義(dngy)： write (buf, “This is the header”); writeline (outfile,buf); write (buf, “Clk =”); write (buf, clk); write (buf, “, N1 =”); write (buf, N1); 輸出結(jié)果： This is the header Clk = 0, N1 = 01001011第16頁/共37頁第十六頁，共38頁。代碼(di m

7、)示例：（Bhasker95） 讀入的格式化輸入(shr)行：第17頁/共37頁第十七頁，共38頁。代碼(di m)示例：（Bhasker95）讀入該格式化輸入(shr)行的程序：第18頁/共37頁第十八頁，共38頁。代碼示例(shl)：文件名的處理第19頁/共37頁第十九頁，共38頁。代碼示例(shl)：文件名的處理在上面的代碼中假定( jidng)“input”映射到模擬器的控制臺通?！癷nput”和 “output”分別映射到標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出第20頁/共37頁第二十頁，共38頁。代碼(di m)示例：測試模塊第21頁/共37頁第二十一頁，共38頁。代碼示例：測試(csh)模塊第22頁/

8、共37頁第二十二頁，共38頁。代碼(di m)示例：測試程序（Testbenches） 測試程序具有一定的通用性 基本策略是：施加測試激勵(lì)，測量(cling)和記錄響應(yīng)矢量第23頁/共37頁第二十三頁，共38頁。代碼(di m)示例：測試程序（Testbenches）測試程序產(chǎn)生周期性的時(shí)鐘信號(xnho)并施加測矢量第24頁/共37頁第二十四頁，共38頁。代碼(di m)示例：測試程序（Testbenches）第25頁/共37頁第二十五頁，共38頁。代碼示例(shl)：結(jié)構(gòu)化測試模塊第26頁/共37頁第二十六頁，共38頁。測試激勵(lì)(jl)的生成 定義功能測試所需的激勵(lì)矢量和參考矢量 激勵(lì)源

9、局部常數(shù)陣列 I/O文件 時(shí)鐘(shzhng)和復(fù)位信號的生成 通常與激勵(lì)矢量相隔離 實(shí)現(xiàn)周期性的激勵(lì)第27頁/共37頁第二十七頁，共38頁。測試激勵(lì)的生成(shn chn)：示例（Smith96）第28頁/共37頁第二十八頁，共38頁。測試激勵(lì)(jl)的生成：示例（Smith96）第29頁/共37頁第二十九頁，共38頁。測試結(jié)果(ji gu)的確認(rèn)（Validation）將測試(csh)響應(yīng)矢量與參考矢量相比較，并在外部文件中記錄其中不匹配的部分（出錯(cuò)點(diǎn)）；同時(shí)需要記錄出錯(cuò)點(diǎn)所對應(yīng)的仿真時(shí)間點(diǎn)；可能需要記錄仿真狀態(tài)。第30頁/共37頁第三十頁，共38頁。斷言(dunyn)（ASSERT） 將

10、測試響應(yīng)矢量與參考矢量相比較，并在外部文件中記錄其中不匹配的部分（出錯(cuò)點(diǎn)）； 同時(shí)需要(xyo)記錄出錯(cuò)點(diǎn)所對應(yīng)的仿真時(shí)間點(diǎn)； 可能需要(xyo)記錄仿真狀態(tài)。第31頁/共37頁第三十一頁，共38頁。斷言(dunyn)（ASSERT）assert Q = check(1) and Qbar = check(0)report “Test Vector Failed”severity error;仿真器控制臺輸出(shch)示例 Selected Top-Level: srbench (behavioral) : ERROR : Test Vector Failed : Time: 20 ns,

11、Iteration: 0, Instance: /T1. : ERROR : Test Vector Failed : Time: 100 ns, Iteration: 0, Instance: /T1.第32頁/共37頁第三十二頁，共38頁。斷言(dunyn)（ASSERT）assert Q = check(1) and Qbar = check(0)report “Test Vector Failed”severity error;仿真器控制臺輸出(shch)示例 Selected Top-Level: srbench (behavioral) : ERROR : Test Vector

12、Failed : Time: 20 ns, Iteration: 0, Instance: /T1. : ERROR : Test Vector Failed : Time: 100 ns, Iteration: 0, Instance: /T1.第33頁/共37頁第三十三頁，共38頁。斷言(dunyn)（ASSERT）設(shè)計(jì)者可以在預(yù)定義的級別上報(bào)告出錯(cuò)情況：NOTE,WARNING, ERROR and FAILURE （枚舉類型）報(bào)告的參數(shù)是一個(gè)字符串，該字符串會寫到仿真輸出斷言所對應(yīng)的操作是仿真器相關(guān)(xinggun)的并行 vs. 串行斷言語句在不中斷仿真的情況下TEXTIO比 ASS

13、ERT快第34頁/共37頁第三十四頁，共38頁。斷言(dunyn)（ASSERT）：示例（Bhaskar 95）architecture check_times of DFF isconstant hold_time: time:=5 ns;constant setup_time : time:= 2 ns;beginprocessvariable lastevent: time;beginif devent thenassert NOW = 0 ns or (NOW - lastevent) =hold_timereport “Hold time too short”severity FAI

14、LURE;lastevent := NOW;end if;- check setup time- D flip flop behavioral modelend process;end architecture check_times第35頁/共37頁第三十五頁，共38頁?？偨Y(jié)(zngji) 基本( jbn)input/output ASCII I/O和 TEXTIO package binary I/O VHDL 87 vs. VHDL 93 測試程序（Testbenches） ASSERT語句第36頁/共37頁第三十六頁，共38頁。感謝您的觀看(gunkn)！第37頁/共37頁第三十七頁，共38頁。NoImage內(nèi)