Verilog的testbench中模块实例化方法

在Verilog中，测试平台（testbench）用于验证设计模块的功能。模块实例化是指在测试平台中引用设计模块并进行相应的仿真。常见的模块实例化方法如下：
1. 根本的模块实例化

根本的实例化方式是在testbench中通过实例化设计模块，并为模块的端口赋予信号值。比方，假设有一个设计模块 my_module，它有两个输入端口和一个输出端口。
示例：

1. module my_module (
2.     input wire a,
3.     input wire b,
4.     output wire y
5. );
6.     // 设计模块的实现
7. endmodule
9. // Testbench
10. module tb_my_module;
11.     // 声明信号
12.     reg a, b;
13.     wire y;
15.     // 实例化设计模块
16.     my_module uut (
17.         .a(a),
18.         .b(b),
19.         .y(y)
20.     );
22.     // Testbench代码
23.     initial begin
24.         // 初始化输入信号
25.         a = 0;
26.         b = 0;
28.         // 生成测试向量
29.         #10 a = 1; b = 0;
30.         #10 a = 0; b = 1;
31.         #10 a = 1; b = 1;
32.         #10 $finish;
33.     end
35.     // 监视输出
36.     initial begin
37.         $monitor("Time = %0t | a = %b | b = %b | y = %b", $time, a, b, y);
38.     end
39. endmodule

复制代码

2. 参数化模块的实例化

假如设计模块有参数，可以在实例化时指定这些参数的值。比方，假设 my_module 模块有一个参数 WIDTH，你可以通过如下方式在testbench中指定参数值。
示例：

1. module my_module #(parameter WIDTH = 8) (
2.     input wire [WIDTH-1:0] a,
3.     input wire [WIDTH-1:0] b,
4.     output wire [WIDTH-1:0] y
5. );
6.     // 模块实现
7. endmodule
9. // Testbench
10. module tb_my_module;
11.     // 声明信号
12.     reg [7:0] a, b;
13.     wire [7:0] y;
15.     // 实例化设计模块并指定参数
16.     my_module #(8) uut (
17.         .a(a),
18.         .b(b),
19.         .y(y)
20.     );
22.     // Testbench代码
23.     initial begin
24.         // 初始化输入信号
25.         a = 8'b00000000;
26.         b = 8'b00000000;
28.         // 生成测试向量
29.         #10 a = 8'b00001111; b = 8'b11110000;
30.         #10 a = 8'b11110000; b = 8'b00001111;
31.         #10 $finish;
32.     end
34.     // 监视输出
35.     initial begin
36.         $monitor("Time = %0t | a = %b | b = %b | y = %b", $time, a, b, y);
37.     end
38. endmodule

复制代码

3. 利用 generate 语句进行多重实例化

假如需要实例化多个类似的模块，可以利用 generate 语句来进行批量实例化。
示例：

1. module my_module (
2.     input wire a,
3.     input wire b,
4.     output wire y
5. );
6.     // 模块实现
7. endmodule
9. // Testbench
10. module tb_my_module;
11.     // 声明信号
12.     reg [3:0] a, b;
13.     wire [3:0] y;
15.     // 使用 generate 语句进行多个模块实例化
16.     genvar i;
17.     generate
18.         for (i = 0; i < 4; i = i + 1) begin : inst
19.             my_module uut (
20.                 .a(a[i]),
21.                 .b(b[i]),
22.                 .y(y[i])
23.             );
24.         end
25.     endgenerate
27.     // Testbench代码
28.     initial begin
29.         // 初始化输入信号
30.         a = 4'b0000; b = 4'b0000;
32.         // 生成测试向量
33.         #10 a = 4'b1010; b = 4'b0101;
34.         #10 a = 4'b1111; b = 4'b0000;
35.         #10 $finish;
36.     end
38.     // 监视输出
39.     initial begin
40.         $monitor("Time = %0t | a = %b | b = %b | y = %b", $time, a, b, y);
41.     end
42. endmodule

复制代码

4. 利用 fork 和 join 控制多个并行进程

在测试平台中，偶然需要并行运行多个进程，这时可以利用 fork 和 join 语句来实现并行仿真。
示例：

1. module tb_my_module;
2.     reg a, b;
3.     wire y;
5.     // 实例化设计模块
6.     my_module uut (
7.         .a(a),
8.         .b(b),
9.         .y(y)
10.     );
12.     // Testbench代码
13.     initial begin
14.         // 并行执行多个任务
15.         fork
16.             begin
17.                 a = 0; b = 0;
18.                 #10 a = 1; b = 0;
19.                 #10 a = 0; b = 1;
20.                 #10 a = 1; b = 1;
21.             end
23.             begin
24.                 #15 $monitor("Time = %0t | a = %b | b = %b | y = %b", $time, a, b, y);
25.             end
26.         join
27.     end
28. endmodule

复制代码

通过这些方式，你可以在testbench中机动地实例化和仿真模块，验证你的设计。

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。