零基础学FPGA（十八）testbench很重要，前仿真全过程笔记（下篇）

作者：小墨同学

进入波形仿真后点击运行按钮即可出波形，下面我们来验证我们的cpu代码是否正确

大家先看两个图，等会小墨同学会结合这两个图给大家细细讲解仿真过程








我们先来看第一个过程



上电后，cpu先从ROM中读回两个周期的数据，是从ROM的0地址开始的，再对比我们之前定义好的ROM，数据读取正确，读回的数据的前三位是111，即指令码JMP，后13位003c为地址码，JMP指令是将读回的数据作为新的地址码来读取相应地址的数据。那么，下一步，cpu应该是从ROM的003c地址处读数据才对，再看一下波形



对比波形后可知，cpu正好是从003c处读取数据，读到的数据指令码位111即JMP，地址码位0006，再到ROM的0006地址处看



这次读回的指令码位101，即LDA，也就是说将后13位地址码对应的RAM中的数据读回，送到累加器中，想一下，这时的RAM应该是打开的，而且双向输入输出口的数据总线上应该是来自RAM的8位数据，由于ROM0006地址处的地址码为1800是13位的，而RAM的地址是9位的，因此实际上我们从RAM中读回的数据是从RAM的0地址读回的，即我们之前给RAM写好的0000_0000，再看一下波形



正如我们所想的一样，数据总线上是0000_0000，RAM是打开的，地址为1800

就这样，读者可以自己再试一下，看看我们的cpu是不是按照我们之前给他的程序运行的，在这里我就不再给大家一一介绍了

虽然波形仿真很直观，但是看久了就会令人眼花缭乱，尤其是数据很多的时候，我们只能看其中一部分，不能讲所有数据看完整，这时候我们单单是用波形来仿真就远远不够了，下面介绍用系统任务仿真的过程

再回到我们的代码，还记得小墨同学注释掉了一些代码吧，我们把那些代码给加上

我以其中一个过程为例



假设读回的指令码位101，即LDA，如果我在fentch_8的高电平期间且在cpu输出地址为奇数的时候记录一下此时的时间、指令、地址、目的地址、数据的话就可以不用看波形，让电脑来帮助我们来分析了，因此作如下处理



这里我延时60ns，是因为第一次记录的时候数据总线上还没有数据，只有延时一会才会有数据，即上面那张波形图右边那根黄色的线处记录一下数据，并将其显示。我们也可以加上一下标注，来帮助我们观察

这样我们再来仿真的时候就不用看波形了，直接打开transcript一栏观察记录即可



这样便可以为我们省下大量的仿真时间

这里小墨同学只做一个事例，其实有很多细节还需要各位读者自己挖掘，小墨同学在做这个实验的时候也遇到过不少问题，但是问题总是要解决的，希望各位读者不要老借助于教程，遇到问题需要自己解决，自己考虑一下应该怎么修改，这样学到的知识才是最牢固的。

这里小墨同学只做第一个测试，第二第三个测试留给读者自己完成，我已上传过代码，希望广大读者多提意见，大家共同进步

纯手打~谢谢各位大神支持~

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