VHDL与VerilogHDL的Testbench模板

一般而言，一个testbench需要包含的部分如下：
（1）VHDL:entity 和 architecture的声明；Verilog：module declaration
（2）信号声明
（3）实例化待测试文件
（4）提供仿真激励
其中第（4）步是关键所在，需要完成产生时钟信号，以及提供激励信号两个任务。

VHDL Testbench中产生时钟信号的两种方法

首先要在信号声明部分，定义一个constant如下：

constant clk_period:TIME:=10ns;

方法一

clk<= not clk after clk_period/2;

方法二

	process 
	begin 
	wait for clk_period/2;
	clk<='1';
	wait for clk_period/2;
	clk<='0';
	end process;

其次激励信号生成语法也利用wait for语句产生即可

	process
	begin 
	  rst_n<='0';
	  en<='0';
	  wait for(clk_period*30);
	  rst_n<='1';
	  wait for(clk_period*30);
	  en<='0';
	  wait;
	end process;

Testbench模板

首先写了一个简单二分频电路作为待测试文件如下：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
use ieee.std_logic_arith.all;

entity two_Divider is 
port(
     clk    :  in std_logic;
	  rst_n  :  in std_logic;
	  clkout :  out std_logic
);
end entity two_Divider;

architecture behav of two_Divider is 
signal clkout_temp  :  std_logic:='0'; 


begin 
    process(clk,rst_n)
    begin 
	 if(rst_n='0')then 
		 clkout_temp<='0';
	 elsif(clk'event and clk='1')then 
	    clkout_temp<=not clkout_temp;
	 end if ;
	 clkout<=clkout_temp;
	 end process;
end behav;

这里为了验证之前两种产生时钟的方法，特生成了两个时钟，编写testbench如下：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity two_Divider_tb is 
end entity;

architecture behav of two_Divider_tb is 
component two_Divider  
port(
     clk    :  in std_logic;
	  rst_n  :  in std_logic;
	  clkout :  out std_logic
);
end component;

signal clk       : std_logic:='0'; --初始化，否则仿真结果中可能出现高阻态
signal rst_n     : std_logic;
signal clkout    : std_logic;
signal clk1      : std_logic:='0';
constant clk_p1:TIME:=10ns;
constant clk_p2:TIME:=10ns;

begin 

   --实例化待测试文件
	instant:two_Divider port map(clk=>clk ,rst_n=>rst_n,clkout=>clkout); 
	
	--方法一产生时钟
	clk1<= not clk1 after clk_p2/2;
	
	--方法二产生时钟
	process 
	begin 
	wait for clk_p1/2;
	clk<='1';
	wait for clk_p1/2;
	clk<='0';
	end process;
	
	--提供激励信号
	process
	begin 
	  rst_n<='0';
	  wait for(clk_p1*30);
	  rst_n<='1';
	  wait;
	end process;
end behav;

仿真结果如下：

在这里插入图片描述
与理论分析一致

Verilog编写testbench与VHDL大同小异，附一个testbench如下：


`timescale 1ns/1pstestbench

module my_tb;
 
reg datain,clk,rst,clk1; //对DUT而言，输入定义为reg型
wire q;                  //对DUT而言，输出定义为wire型

parameter clock_period=10;
parameter clock_period1=20;

DUT u1(.datain(datain),.rst(rst),.clk(clk), .q(q));//调用待测试程序

initial   //产生时钟方法一
begin 
   clk1 = 1'b1;
	forever clk1=#(clock_period1/2) ~clk1;
end 
	
initial clk = 1'b1;   //产生时钟方法一
	always #(clock_period/2)clk=~clk;	

//初始化，激励信号产生
initial
begin

	
	datain   = 1'b0;
	rst = 1'b0;
	
	
	#(clock_period*10) rst = 1'b1;
	#(clock_period*10) datain = 1'b1;
	                         
end
 

endmodule