原创 MCU与液晶控制模块通讯仿真

MCU与液晶控制模块通讯仿真<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

         做一个CPLD液晶控制模块，其中CPLD与MCU的通信协议如下：

x_cnt[1..640]：ADDR[9..0]            VGA显示行坐标     //对应SRAM的ADDR[9..0]

y_cnt[1..480]：ADDR[8..0]     VGA显示列坐标     //对应SRAM的ADDR[18..10]

MCU和CPLD接口：

CS:   CPLD片选

RS:   RS=0写命令，RS=1写数据

RD:  RD=0，写选通

WR: WR=0，读选通

DB[7..0]:  数据总线（写入数据时低3bit有效）

8bit命令寄存器CMD_REG使用说明：

CMD_REG[2..0]       =000：写入x坐标地址addr[7:0]

                   =001：写入x坐标地址addr[9:8]

                   =010：写入y坐标地址addr[7:0]

                   =011：写入y坐标地址addr[8]

                   =100：写入显示数据，x坐标、y坐标地址不变

                   =101：写入显示数据，x坐标地址增1，y坐标地址不变

                            （当x坐标写满，回到1地址，同时y坐标地址自动加1）

                   =110：写入显示数据，y坐标地址增1，x坐标地址不变

                            （y坐标地址写满后，需要软件送地址复位）

CMD_REG[3]   =1：开显示

                   =0：关显示

CMD_REG[7..4]       保留

         现在要做一个仿真实验，看看CPLD的设计是否符合要求，到达预定目的。Testbench的设计即仿真模块分为三个部分：

//时钟复位部分//这个部分产生时钟源，以及上电的复位模拟

//模拟激励部分//这个部分产生激励信号，模拟MCU向CPLD发送命令/地址/数据

//自动验证部分//这个部分时产生（自动）验证机制，对通信的结果进行验证

         时钟复位如下代码实现：

initial begin

         rst_n = 0; //复位

         #100;

         rst_n = 1; //复位结束

end

initial begin

         clk = 0;

         forever

         #10 clk = ~clk;  //产生20ns的时钟信号

End

         模拟激励部分：

实现功能如下：

1、  写入x坐标地址为1，y坐标地址为1

2、  在写入地址后x,y地址不自增模式下连续写入0，1，2，3，4四个数据

3、  在写入地址后x地址自增,y地址不自增模式下连续写入0，1，2，3，4四个数据

4、  在写入地址后x地址不自增,y地址自增模式下连续写入0，1，2，3，4四个数据

自动验证部分：

1、观察波形（不能算做自动验证，比较常规的观察方法，在大模块的设计中时无法进行RTL设计仿真验证）

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />

2、使用如下代码：

initial begin

         $monitor($time,,"   sram_wr_data=%d,         x_addr=%d,      y_addr=%d",

                                               sram_wr_data,sram_wr_addr[9:0],sram_wr_addr[18:10]);

end

         只要sram_wr_data,sram_wr_addr[9:0],sram_wr_addr[18:10]三个数据的任意一个发生变化，modelsim的命令窗口就会更新一次数据。

在modelsim命令窗口观察到如下数据：

#                    0   sram_wr_data=x,    x_addr=   x,  y_addr=  x

run -all

#                 1270   sram_wr_data=x,    x_addr=   X,  y_addr=  x

#                 2470   sram_wr_data=x,    x_addr=   1,  y_addr=  x

#                 3670   sram_wr_data=x,    x_addr=   1,  y_addr=  X

#                 4870   sram_wr_data=x,    x_addr=   1,  y_addr=  1

#                 6070   sram_wr_data=0,   x_addr=   1,  y_addr=  1

#                 6670   sram_wr_data=1,   x_addr=   1,  y_addr=  1

#                 7270   sram_wr_data=2,   x_addr=   1,  y_addr=  1

#                 7870   sram_wr_data=3,   x_addr=   1,  y_addr=  1

#                 8470   sram_wr_data=4,   x_addr=   1,  y_addr=  1

#                 9670   sram_wr_data=0,   x_addr=   1,  y_addr=  1

#                 9710   sram_wr_data=0,   x_addr=   2,  y_addr=  1

#                10270   sram_wr_data=1,   x_addr=   2,  y_addr=  1

#                10310   sram_wr_data=1,   x_addr=   3,  y_addr=  1

#                10870   sram_wr_data=2,   x_addr=   3,  y_addr=  1

#                10910   sram_wr_data=2,   x_addr=   4,  y_addr=  1

#                11470   sram_wr_data=3,   x_addr=   4,  y_addr=  1

#                11510   sram_wr_data=3,   x_addr=   5,  y_addr=  1

#                12070   sram_wr_data=4,   x_addr=   5,  y_addr=  1

#                12110   sram_wr_data=4,   x_addr=   6,  y_addr=  1

#                13270   sram_wr_data=0,   x_addr=   6,  y_addr=  1

#                13310   sram_wr_data=0,   x_addr=   6,  y_addr=  2

#                13870   sram_wr_data=1,   x_addr=   6,  y_addr=  2

#                13910   sram_wr_data=1,   x_addr=   6,  y_addr=  3

#                14470   sram_wr_data=2,   x_addr=   6,  y_addr=  3

#                14510   sram_wr_data=2,   x_addr=   6,  y_addr=  4

#                15070   sram_wr_data=3,   x_addr=   6,  y_addr=  4

#                15110   sram_wr_data=3,   x_addr=   6,  y_addr=  5

#                15670   sram_wr_data=4,   x_addr=   6,  y_addr=  5

#                15710   sram_wr_data=4,   x_addr=   6,  y_addr=  6

# Break key hit

$time是时间命令，就是#后的第一列为仿真的绝对时间，单位ns，后面是仿真过程中的数据变化。

         上面的两种验证方法还不是做到真正意义上的自动验证。因为这个模块比较简单，所以做到这个程度已经能够很好了验证了RTL设计的正确性。如果更大的系统模块，应该时准备好一组正确数据和经过RTL代码的输出数据比较，然后在屏幕直接送出是否出错的提示就可以了。