大神写的关于FSM（有限状态机）的 test bench 写法的一点总结

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大神写的关于FSM（有限状态机）的 test bench 写法的一点总结

7 l: U/ p0 S: u8 l6 M$ ^+ D  s% R/ C
" C1 `% M5 T2 d3 Z( v在写FSM的test bench时，会想要检查FSM的state，我知道的方法有下面几个：
1. 把state定义在UUT module的output port里。这样做的缺点很明显，这个port是完全多余的（通常来说），浪费有限的硬件资源。
2. 用诸如$display（）的语句，在console里面显示出来。这样做的话结果不是显示在waveform里面，不直观。
3. 在test bench里面定义reg型变量，用作state的indicator，然后在waveform窗口，把这个变量的radix改成ASCII（改成ASCII是因为通常我们都会把state变量的数值重新定义成文字，使state符合自然语言，更加直观。应为要保存ASCII型的值，所以这个reg型变量需要比较大的width，一个ASCII字符8bit）。这是这篇文章要推荐的办法。
! Q, H, @+ p+ a; E  C: `9 h具体做法是在test bench里，先定义reg型变量做state indicator。
5 V. u/ F% B; i# o0 x) C" }" ~// declare 2 reg type variable for state indicator
5 m2 U0 W& F% H" v7 ireg        [31:0]current_state, next_state;
这里用32bit的width是因为本例的state最长是4个字母。
接着，把state的数值定义成自然语言的单词。
# _8 u$ n, }# ]" S// state definition
parameter    Zero = 0, P = 1, A = 2, B = 3, C = 4;
8 l% P# v/ t. z: d8 R, G' A然后，用always语句抓UUT的state为敏感变量，用case语句给前面定义的state indicator赋值。这里取UUT的state时，使用了类似于C++里调用class的变量的方式，即"instance_name.variable_name”。
1 i2 V$ U$ m! r8 Palways @(ex1_4_2_tb.cur_state or ex1_4_2_tb.next_state)
    begin
        case (ex1_4_2_tb.cur_state)
            Zero    : current_state = "Zero";
0 t( P& r" Y/ G- `  x5 A4 `% @            P        : current_state = "P";
: y  r: k( X& x, I; U1 ~7 P            A        : current_state = "A";
            B        : current_state = "B";
+ E( @: y5 R- M; w: {" R            C        : current_state = "C";
        endcase
7 M) F0 G" D% b" l! P% q) M3 g        case (ex1_4_2_tb.next_state)
            Zero    : next_state = "Zero";
! d/ T% L+ s4 r+ Q            P        : next_state = "P";
" M9 j9 |, \4 Y$ o5 }4 U0 i0 g: s            A        : next_state = "A";
6 b* }$ H( B& q! p. C            B        : next_state = "B";
            C        : next_state = "C";
4 o" \8 c/ _" Y3 q4 ]7 }6 v        endcase
7 w, s/ j$ Y) S, T  m9 u6 \    end
最后，在modelsim的waveform窗口里，把前面定义的reg型state indicator的radix改成ASCII。这样，就可以在waveform窗口里面看到state了。
  y) Q/ ~; x8 o4 B! d. E2 ^2 q+ l
! W/ a2 q- i. p) c3 x" l3 }! ~3 o

kinidrily

总结的非常棒