Vivado HLS(High-level Synthesis)笔记三：Test bench

一. C/C++ Test bench的基本架构

• Test bench是一个用来验证逻辑功能是否正确的虚拟坏境，由Driver/Stimulus（输入激励）、Reference Model（参考模型，其输出结果是正确结果）、DUT（待测模型，Design Under Test，我们需要综合的C函数）、Monitor（检测DUT的输出）、Scoreboard（将DUT的输出和参考模型的结果做对比）；
• C/C++ Test bench是为了验证我们所写的C/C++函数的正确性；
• 在HLS中还会复用C test bench来验证生成的RTL设计；
• 如何写一个高效的test bench，希望被测的函数可以更多次执行，可以覆盖更多的输入情况，将我们的被测函数的输出和已知的正确输出做一个比较，如果结果完全正确返回0；否则返回1；

一个test bench的实例：

test bench结构中的各个部分：

二. Test bench中的测试激励

测试激励的三种来源：

• 定义一个变量并且初始化；
• 将数据存储在数组中；
• 从外部文件中读取数据再赋给数组；

1. 用数组做测试激励的实例

2. 从外部文件读取数据作为激励

• 优点就是外部文件可以比较容易地存储大量数据，这从一定程度上做到了测试的完备性，另外外部文件很灵活 ，可以很容易的修改测试数据；
• C++中从外部读取数据的步骤：创建数据流——读取数据——将数据存储到数组；

使用Template Function可以高效地从外部文件读取数据，可以参数化读取。
一个实例：

三. 输出检测与格式控制

1. 输出检测

• Scoreboard的作用在于将DUT的输出结果与Reference Model中的正确结果比较，当出现错误时给出信息；
• 通常由两种方法来比较：一种是使用if函数做判断，另一种就是用系统函数来做比较，先将DUT的输出放到一个文件中，system函数中输入是文件；

如何将数据写入外部文件？

2. 输出格式的控制

• setw、left、right、internal；
• 整数的输出格式；
• 定点数的输出格式；
• 浮点数的输出格式；