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零基礎學FPGA(十八)testbench很重要,前仿真全過程筆記(下篇)

發布時間:2015-1-20 14:21    發布者:wp1981
作者:小墨同學

進入波形仿真后點擊運行按鈕即可出波形,下面我們來驗證我們的cpu代碼是否正確

大家先看兩個圖,等會小墨同學會結合這兩個圖給大家細細講解仿真過程







我們先來看第一個過程



上電后,cpu先從ROM中讀回兩個周期的數據,是從ROM的0地址開始的,再對比我們之前定義好的ROM,數據讀取正確,讀回的數據的前三位是111,即指令碼JMP,后13位003c為地址碼,JMP指令是將讀回的數據作為新的地址碼來讀取相應地址的數據。那么,下一步,cpu應該是從ROM的003c地址處讀數據才對,再看一下波形



對比波形后可知,cpu正好是從003c處讀取數據,讀到的數據指令碼位111即JMP,地址碼位0006,再到ROM的0006地址處看



這次讀回的指令碼位101,即LDA,也就是說將后13位地址碼對應的RAM中的數據讀回,送到累加器中,想一下,這時的RAM應該是打開的,而且雙向輸入輸出口的數據總線上應該是來自RAM的8位數據,由于ROM0006地址處的地址碼為1800是13位的,而RAM的地址是9位的,因此實際上我們從RAM中讀回的數據是從RAM的0地址讀回的,即我們之前給RAM寫好的0000_0000,再看一下波形



正如我們所想的一樣,數據總線上是0000_0000,RAM是打開的,地址為1800

就這樣,讀者可以自己再試一下,看看我們的cpu是不是按照我們之前給他的程序運行的,在這里我就不再給大家一一介紹了

雖然波形仿真很直觀,但是看久了就會令人眼花繚亂,尤其是數據很多的時候,我們只能看其中一部分,不能講所有數據看完整,這時候我們單單是用波形來仿真就遠遠不夠了,下面介紹用系統任務仿真的過程

再回到我們的代碼,還記得小墨同學注釋掉了一些代碼吧,我們把那些代碼給加上

我以其中一個過程為例



假設讀回的指令碼位101,即LDA,如果我在fentch_8的高電平期間且在cpu輸出地址為奇數的時候記錄一下此時的時間、指令、地址、目的地址、數據的話就可以不用看波形,讓電腦來幫助我們來分析了,因此作如下處理



這里我延時60ns,是因為第一次記錄的時候數據總線上還沒有數據,只有延時一會才會有數據,即上面那張波形圖右邊那根黃色的線處記錄一下數據,并將其顯示。我們也可以加上一下標注,來幫助我們觀察

這樣我們再來仿真的時候就不用看波形了,直接打開transcript一欄觀察記錄即可



這樣便可以為我們省下大量的仿真時間

這里小墨同學只做一個事例,其實有很多細節還需要各位讀者自己挖掘,小墨同學在做這個實驗的時候也遇到過不少問題,但是問題總是要解決的,希望各位讀者不要老借助于教程,遇到問題需要自己解決,自己考慮一下應該怎么修改,這樣學到的知識才是最牢固的。

這里小墨同學只做第一個測試,第二第三個測試留給讀者自己完成,我已上傳過代碼,希望廣大讀者多提意見,大家共同進步

純手打~謝謝各位大神支持~

此外,以后小墨同學的文章將北京至芯科技官方技術論壇更新,至芯科技的官方技術論壇也有很多的資料供大家下載,里面也有小墨的專題板塊,希望廣大網友和愛好者的大力支持~
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