第讲基本输入输出函数.ppt
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第九讲第九讲 基本的输入和输出基本的输入和输出 提纲提纲l基本input/output文件l测试程序（Testbenches）lASSERT语句 文件对象文件对象lVHDL的对象包括–信号–变量–常量–文件l通过引入文件类型，使得我们可以定义和使用文件对象 文件定义文件定义l文件可以通过它所存储的内容来进行区分–type text 是字符串文件；–type IntegerFileType 是整数型文件；lVHDL 1987中的文件定义–file infile: text is in “inputdata.txt”；–file outfile: text is out “outputdata.txt”；lVHDL 1993中的文件定义–file infile: text open read_mode is “inputdata.txt”;–file outfile: text open write_mode is “outputdata.txt”; 文件定义：二进制文件定义：二进制I/O文件（文件（VHDL 1993）） 文件定义：二进制文件定义：二进制I/O文件（文件（VHDL 1993））lVHDL支持read（f,value）, write（f, value）和 endfile（f）操作；lVHDL 93支持File_Open（）和File_Close（）操作；l直接和间接的文件打开操作； 文件定义：二进制文件定义：二进制I/O文件（文件（VHDL 1987）） 文件定义：二进制文件定义：二进制I/O文件（文件（VHDL 1987））lVHDL1987支持read（f,value）, write（f, value）和 endfile（f）操作；l通过文件声明来间接地进行文件打开操作； 文件定义：文件定义：TEXTIO包包 文件定义：文件定义：TEXTIO包包l文件是按行（lines）来组织的；lRead（）和write（）子程序对line数据结构进行操作；lReadline（）和writeline（）子程序和文件进行数据交换；l基于Text的 I/O操作；l在STD 库的TEXTIO包中封装了全部的操作子程序–从行（ lines ）中读取和写入预定义类型数据的子程序；–针对std_input and std_output的预定义访问操作；–子程序名的重载（Overloaded）； 文件定义：文件定义：TEXTIO包的使用包的使用 文件定义：文件定义：TEXTIO包的使用包的使用 文件定义：文件定义：TEXTIO包的使用包的使用 文件定义：扩展文件定义：扩展TEXTIO支持支持其他数据类型其他数据类型l对用户隐藏TEXTIO的ASCII格式；l针对所希望的数据类型的读和写，如， std_logic_vector ，提供类型转换子程序；l将子程序封装在包中；l将包（ package）安装在库（ library）中，然后通过use 子句使库中的内容可见； 代码示例：类型转换代码示例：类型转换 代码示例：类型转换代码示例：类型转换 代码示例：（代码示例：（Bhasker95））l输出格式定义：write (buf, “This is the header”);writeline (outfile,buf);write (buf, “Clk =”);write (buf, clk);write (buf, “, N1 =”);write (buf, N1);l输出结果：This is the headerClk = 0, N1 = 01001011 代码示例：（代码示例：（Bhasker95））l读入的格式化输入行： 代码示例：（代码示例：（Bhasker95））l读入该格式化输入行的程序： 代码示例：文件名的处理代码示例：文件名的处理 代码示例：文件名的处理代码示例：文件名的处理l在上面的代码中假定“input”映射到模拟器的控制台–通常“input”和 “output”分别映射到标准输入和标准输出 代码示例：测试模块代码示例：测试模块 代码示例：测试模块代码示例：测试模块 代码示例：测试程序（代码示例：测试程序（Testbenches）• 测试程序具有一定的通用性• 基本策略是：施加测试激励，测量和记录响应矢量 代码示例：测试程序（代码示例：测试程序（Testbenches）•测试程序产生周期性的时钟信号并施加测矢量 代码示例：测试程序（代码示例：测试程序（Testbenches） 代码示例：结构化测试模块代码示例：结构化测试模块 测试激励的生成测试激励的生成l定义功能测试所需的激励矢量和参考矢量l激励源–局部常数阵列–I/O文件l时钟和复位信号的生成–通常与激励矢量相隔离–实现周期性的激励 测试激励的生成：示例（测试激励的生成：示例（Smith96）） 测试激励的生成：示例（测试激励的生成：示例（Smith96）） 测试结果的确认（测试结果的确认（Validation））l将测试响应矢量与参考矢量相比较，并在外部文件中记录其中不匹配的部分（出错点）；l同时需要记录出错点所对应的仿真时间点；l可能需要记录仿真状态。
断言（断言（ASSERT））l将测试响应矢量与参考矢量相比较，并在外部文件中记录其中不匹配的部分（出错点）；l同时需要记录出错点所对应的仿真时间点；l可能需要记录仿真状态 断言（断言（ASSERT））assert Q = check(1) and Qbar = check(0)report “Test Vector Failed”severity error;仿真器控制台输出示例仿真器控制台输出示例 Selected Top-Level: srbench (behavioral) : ERROR : Test Vector Failed : Time: 20 ns, Iteration: 0, Instance: /T1. : ERROR : Test Vector Failed : Time: 100 ns, Iteration: 0, Instance: /T1. 断言（断言（ASSERT））assert Q = check(1) and Qbar = check(0)report “Test Vector Failed”severity error;仿真器控制台输出示例仿真器控制台输出示例 Selected Top-Level: srbench (behavioral) : ERROR : Test Vector Failed : Time: 20 ns, Iteration: 0, Instance: /T1. : ERROR : Test Vector Failed : Time: 100 ns, Iteration: 0, Instance: /T1. 断言（断言（ASSERT））l设计者可以在预定义的级别上报告出错情况：NOTE,WARNING, ERROR and FAILURE （枚举类型）l报告的参数是一个字符串，该字符串会写到仿真输出l断言所对应的操作是仿真器相关的l并行 vs. 串行断言语句l在不中断仿真的情况下TEXTIO比 ASSERT快 断言（断言（ASSERT）：示例（）：示例（Bhaskar 95））larchitecture check_times of DFF islconstant hold_time: time:=5 ns;lconstant setup_time : time:= 2 ns;lbeginlprocesslvariable lastevent: time;lbeginlif d’event thenlassert NOW = 0 ns or (NOW - lastevent) >=hold_timelreport “Hold time too short”lseverity FAILURE;llastevent := NOW;lend if;l-- check setup timel-- D flip flop behavioral modellend process;lend architecture check_times 总结总结l基本input/output–ASCII I/O和 TEXTIO package–binary I/O–VHDL 87 vs. VHDL 93l测试程序（Testbenches）lASSERT语句 。
