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标题: Tips ：仿真竞争条件指的是什么？ [打印本页]

作者: 乌市泽哥 时间: 前天 23:49
标题: Tips ：仿真竞争条件指的是什么？
在数字电路仿真中， 仿真竞争条件（Simulation Race Condition） 是指多个并行的信号或事件在同一仿真时间步（time step）内因实行序次不确定，导致仿真效果不可预测或与真实硬件举动不同等的征象。这种问题在 Verilog 中较为常见，而 System Verilog 通过引入新的机制来规避它。
<hr> 为什么会出现仿真竞争条件？

仿真器是序次实行的（非并行），但电路举动本质是并行的。当多个操作（如信号赋值、时钟边沿触发等）在同一仿真时间步内发生，仿真器须要决定它们的实行序次。若序次差异导致效果差异，就产生了竞争条件。
典范场景举例

假设在 always @(posedge clk) 触发时，测试平台（Testbench）同时修改输入信号：

// Verilog 示例：潜在的竞争条件
module design (input clk, input a, output reg b);
always @(posedge clk) begin
b <= a; // 在时钟上升沿将 a 的值赋给 b（非阻塞赋值）
end
endmodule
module testbench;
reg clk = 0;
reg a = 0;
design dut (clk, a, b);
initial begin
#10;
clk = 1; // 时钟上升沿
a = 1; // 同时修改输入信号 a
#10;
$display("b = %d", b); // 输出可能不确定！
end
endmodule

复制代码

问题：在 clk 上升沿（posedge clk）触发的同一时刻，测试平台修改了输入 a。
仿真器的实行序次可能有两种：
- 先实行 clk=1 触发 always 块，此时 a 仍为旧值 0 → b 被赋值为 0。
- 先实行 a=1，然后 clk=1 触发 always 块 → b 被赋值为 1。
效果取决于仿真器的实行序次，导致不可预测的输出。

<hr> System Verilog 怎样办理竞争条件？

1. 使用 program 块隔离测试平台

System Verilog 引入了 program 块，将测试代码与设计代码的实行阶段分离：

设计代码（module）：在仿真器的 Active 地区 实行。
测试代码（program）：在 Reactive 地区 实行（在 Active 地区之后）。

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