编写测试向量（TestBench）加激励仿真

10.2.3　编写测试向量（Test Bench）加激励仿真

编写测试向量（Test Bench）进行仿真是工程应用中最常用的仿真方法。测试向量（Test Bench）文件是用通用的标准语言编写，可移植性强，能够在不同工具中直接调用。

Active-HDL工具可以很方便地自动生成测试向量文件的框架，然后由用户编写录入关键的测试激励语句，即可完成测试向量文件的编写。其操作如下：

（1）在VHDL源文件编译完成后，如图10.58所示，单击 “Design Browser”窗口中的刚刚编译过的文件count.vhd前的小加号，出现一个子项，这就是源文件中的实体和构造体。选中它，单击鼠标右键，在弹出窗口中选择“Generate Test Bench”。

图10.58　启动Test Bench产生窗口

（2）接下来出现如图10.59所示的Test Bench产生向导对话框。在此框中已经自动填好了实体名和构造体名。可选的Test Bench类型有两种：单进程、基于波形文件。用VHDL编写Test Bench时直接选择“单进程”。

图10.59　Test Bench产生向导对话框

单击“下一步”，出现如图10.60所示对话框。在此对话框中，若在上面的小方框中打钩，则需要从已经存在的一个外部文件中引入测试向量。如果不需要引入外部测试向量则直接单击“下一步”。

图10.60　Test Bench测试向量定义对话框

（3）接下来出现如图10.61所示对话框，里面一切已自动填好，读者只需单击“下一步”。

图10.61　Test Bench文件定义

（4）出现如图10.62所示对话框，单击“完成”即可。

图10.62　Test Bench产生向导对话框

（5）如图10.63所示，Active-HDL已经自动产生了Test Bench的基本框架。在 “Design Browser”中自动创建了一个TestBench文件夹，该文件夹内已经添加了一个Test Bench文件“count10en_TB.vhd”和一个宏文件“count10en_TB_runtest.do”。如图10.63所示的Test Bench文件源代码并不完整，尚需要加入用户自己的激励语句，激励语句添加到图中“Add your stimulus here…”标出的位置。

图10.63　Test Bench文件框架已产生

在图10.63中“Add your stimulus here…”标出的位置加入如下激励语句：

由于在上段语句中使用了一个变量“clk_cycle ”，此变量还需要在构造体中申明，所以只需要将申明语句“constant clk_cycle:TIME:=20 ns;”添加到构造体的变量申明部分就可以了，然后编译该Test Bench文件。

（6）编译成功后，如图10.64所示，在“Design Browser”栏中，选中“TestBench”目录中“count10en_TB.vhd”下面的子项“count10en_tb（tb_architecture）”，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“Set as Top-Level”。

图10.64　设置测试基准

（7）如图10.65所示，在“Design Browser ”栏中，选中“TestBench”目录中“count10en_ TB_runtest.do”，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“Execute”。宏文件执行后，波形观测窗会自动调出，如图10.65所示。

图10.65　执行宏文件

（8）在波形观测窗口中单击仿真运行按钮即可完成仿真，得到的最终仿真波形如图10.66所示。

图10.66　仿真波形图

（9）如果要重新开始仿真，则首先要使当前的仿真结束，单击工具栏上的“simulation”按钮，在其下拉菜单中选择“End Simulation”，如图10.67所示。

图10.67　结束仿真

（10）如图10.68所示，点击工具栏上的“Waveform”按钮，在其下拉菜单中选择“Clear All Waveforms”即可清除所有波形，然后可以开始重新仿真。

特别提示：在仿真中有一个小问题需要读者注意一下，相信读者已经了解了什么是“竞争-冒险”现象，所以在仿真过程中，给信号加激励时，应该尽量避免两个或若干输入信号同时动作的现象，使其动作发生的时间相互错开不失为一个好办法。

图10.68　清除波形的操作