原创 Testbench巧解！

=================================概念=========================
testbench是一种验证的手段。

首先，任何设计都是会有输入输出的。但是在软环境中没有激励输入，也不会对你设计的输出正确性进行评估。那么此时便有一种，模拟实际环境的输入激励和输出校验的一种“虚拟平台”的产生。在这个平台上你可以对你的设计从软件层面上进行分析和校验，这个就是testbench的含义。
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======================初步认识=================================
就初学而言，testbench更像一个激励的产生器。
举例：一个ram，可能有几个input和output。分别列在下面。

clk，时钟输入
addr，地址输入
wen，写使能
data，数据输入

然后还有一个dataout的数据输出。
那么你可以写一个文件，给clk，addr，wen，data送入你预想的一些信号，然后观察q的输出，看看ram是否工作正常。那么这个文件从一定意义上可以叫做"testbench"。

联想（帮助理解）：从quartus里面你仿真，你可能对着那个画图一样的东西画上输入，然后编译以后看他的输出。对吧。那么在modelsim里面，我告诉你，可以不用画图了~，你只需要按照一定规则写一个.v或者.vhd的文件，这个文件可以给你的设计提供你预想的输入。这个就是testbench的文件。然后在modelsim这个特定的软件环境下，这个软件能根据你的代码给你的设计提供输入，又可以把你设计的输出在屏幕上显示出来给你debug。那么这个时候，一个在modelsim上的testbench就完成了。

狭义的总结一下：FPGA的testbench就是一个.v(verilog)或者.vhd(vhdl)的文件。这个文件能给你的设计提供激励，并能在一些专用的软件中提供良好的debug接口。这个就是一个testbench。
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=====================高级应用================================
关于testbench的高级应用。
刚才说了初步的testbench。其实testbench是verification（验证）中的一个手段。
验证是什么呢？举例：做鱼了，你往里面加了调料，然后再尝尝味道，这个就是验证的过程。同样你可以分成几个部分，一条鱼，好比你的设计，然后你给他一定的激励，也就是调料啦。然后你再尝一尝，看看鱼是不是达到你想要的味道了。那就是一种验证的手段，如果淡了。那么加点盐，再尝尝，这个就是反复验证。

testbench图解一下比较清楚。
=========================Testbench=============================
|             |                                  |                 |
|             |         ==================       |                 |
|  激励生成   |====》   |                 |      |    输出校验     |
|             |预想输入 |      设计       |==》  |                 |
|             |         |                 | 设计 |                 |
=================================  输出 ===================

testbench里面包含了三个东西：
1、激励生成。也就是我们刚才初级时候说的所谓的“testbench”。英文么就是simulator，这个只用来生成输出，他自己没有输入，只是按照一定的规律去给你的设计激励，激励通过设计的输入端口送到你的设计中。其余的事情不管。这里的激励，都是预先设想好的，比如根据某个协议，或者某种通信方式传递。

2、你的设计。英文可以叫做DUT：design under testbench或者DUV：design under verification。当然咯。这个是你主要目标。

3、输出校验。校验你的输出。英文叫markerboard，他所管的事情就是，接收你设计的输入，然后通过校验，找出对应的问题。然后报错，或者统计错误。等等。通俗的讲，你设计它就是把你自己解脱出来，让他来帮你找错误。他输出给你的可能就是通过打印啊，通知啊，等等方法了解你设计的正确性。

那么你有可能问了，这个东西用verilog或者VHDL能写么，modelsim里能用么？的确是可以的，有写甚至可以用c的代码通过程序接口来转换到modelsim里面来帮助验证。
========================高级应用结束==========================

最后小说两句：testbench是一个平台，帮助你从软件方面验证的。对于这个概念不需强求，等你自己的验证写多了，自然而然就会了解其中深刻的含义。先开始慢慢的写一些激励，然后再写写校验。到时候你收获的东西自然而然的能帮助你理解testbench和verification 。

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