IC验证培训——实战SV验证学习（lab1）

路科决定给大家介绍更多与验证入门相关的知识，因此准备把Synopsys公司的一个十分适合新手的SV实验介绍给大家。在上一期的先导篇中我们介绍了验证在IC行业中的地位，验证的工作内容和验证平台的大概结构。最后又提到了我们这个实验的待测试的模块：一个16输入，16输出的路由器。不知道大家下去有没有去略微看一下设计代码呢？

我们正式进入这次的Lab，在Lab1中我们应该掌握以下内容：

1. 用SV给待测试模块（DUT）搭建最简单的测试平台（Testbench）。

2. 用SV写一个任务（Task）来重置（Reset）DUT。

3. 编译（Compile）和仿真（Simulate）这个SV程序。

大概在45分钟后，我们就可以建造起最简单的整个测试平台。想到这里是不是有一点点小激动呢，快一起动起手来吧！！

上图就是我们需要建立的几个文件：顶层（Top）文件：router_test_top.sv ,接口(Interface)文件：router_io.sv ,待测试（DUT）文件：router.v , 测试（Test）文件：test.sv。。

 

 

任务一：创建SV接口（interface）文件

  1. 创建router_io.sv文件，并用编辑器打开它。

  2. 以下是需要连接到DUT的信号。

注意：在这一部分的所有接口都是异步且没有方向的（例如input，output，inout就是有方向）。接口的方向只能在针对同步信号的时钟模块（Clocking block）或是针对异步信号的（modport）中被说明。

 

在下一步中，我们会去创建同步（synchronous）信号给测试程序（test program）从而可以驱动（drive）和采样（sample）DUT中的信号。

 

3. 声明一个由时钟上升沿所驱动的时钟模块（Clocking block，以后简称CB）。这个时钟模块将会被测试程序用来实施同步驱动（drive）和采样（sample）。这个CB中的所有信号的方向（direction）必须和DUT中的信号方向一致。

    

    

4.如果需要的话，可以对input和output的（skew）添加说明。

 

（这部分小编也不太懂，因此专门去请教了路桑。大概是这个意思的：input  #1ns 指的是采样时间相对时钟上升沿提前1ns，但不在波形上显示。用来模拟真实电路中的建立时间。  output #1ns指的是驱动时间相对时钟上升沿推后1ns，会在波形上显示出来。用来模拟真实电路中的传播延时。）

5.最后创建一个modport TB（），来连接这个测试程序。在它的参数（argument）列表中，应该引用我们之前创建的时钟模块CB和其它所有可能会用到的异步（asynchronous）信号。（路桑的书中对Interface和modport有一个形象的比喻：interface是一整个插排，而modport就是连接各部分的插座。）

 

6.保存并关闭router_io.sv文件。

 

 

任务二：创建SV测试程序文件并重置（reset）路由器。

1.创建测试程序文件test.sv，并用编辑器打开它。

2.在这个文件中，引用接口模块中的modport TB作为参数（argument），来将interface和test program连接在一起。

3.在这个程序（program）模块中，定义一个任务（Task）：Reset()，实现重置DUT的功能。

（reset_n既可以是同步信号也可以是异步信号）

4.在初始化模块中（initial begin），使用$vcdpluson来创建一个vcd+dump文件来产生可见波形。

5.紧随其后调用reset（）任务来重置DUT。

 

6.保存和关闭test.sv文件。

 

 

 

任务三：创建SV测试的壳文件（即TOP文件）

1.创建和打开router_test_top.sv文件。

2.输入如下基本结构。

3.给Top文件中添加接口的实例化（instance）

 

4.实例化这个测试程序。（通过将测试程序在top中的例化t 和接口在top中的例化top_io相联系,将test程序和Top连接在一起）

5.将待测试模块和top_io连在一起，实现DUT与Top的连接。

此时你有没有发现呢？Top文件中经过三次例化成功将DUT文件，test program文件，interface文件包含了起来。

6.添加`timescale和$timefornat到Top中。

7.保存并关闭router_test_top.sv文件。

 

 

 

任务四：编译（compile）和仿真（simulate）

此时，我们一共拥有四个文件：待测试文件：router.v，接口文件：router_io.sv ,测试文件：test.sv , 顶层文件：router_test_top.sv。我们需要在UNIX系统下输入一串指令就可以进行编译和仿真了。

 

1.使用以下指令来编译所有文件。VCS将编译这些文件并产生一个叫做simv的执行文件。

2.对VCS产生的执行文件进行跑仿真。

 输入指令： >simv

3.使用DVE来观察相关波形。

输入指令：>dve&

 

（注：鉴于并不是每个人都拥有UNIX系统和相关仿真软件，并且我们的主要目的是学习基础的SV语法和验证平台的搭建流程。因此小编以后会将有关编译和仿真的过程略过。以后大家有兴趣的话，可以将这个实验完整的跟着写代码跑仿真进行一遍。）

 

 

到这里我们整个验证的最基本框架就建立起来，以后我们会不断向里面填充东西，并将它们标准化，在整个过程结束后我们可以建立起一个完整的验证平台。

 

至此，Lab1我们就顺利完成了

 

 

在下期Lab2中，我们要进行的内容是：

1.拓展Lab1中的测试平台，从一个输入端向另一个输入端发送一个数据包（Packet）。

2.用更新过的测试平台来进行编译和仿真。