استخدام مهام النظام

جزء من قسم الأساسيات في رحلة Verilog على Coddy — الدرس 77 من 90.

مهام النظام (System tasks) هي أوامر مدمجة في Verilog تبدأ بعلامة الدولار ($). وتؤدي وظائف مفيدة مثل طباعة الرسائل، وإناء المحاكاة، وإنشاء ملفات المخطط الزمني (waveform).

لقد قمنا بالفعل بتغطية $display و $monitor و $dumpfile و $dumpvars في الدروس السابقة. في هذا الدرس، سنلقي نظرة على مهام نظام إضافية مفيدة في بيئات الاختبار (testbenches).

مهام النظام الإضافية

مهام النظام (System Task)	الهدف
`$time`	إرجاع وقت `simulation` الحالي (`current`)
`$finish`	إنهاء (`End`) الـ `simulation`
`$stop`	إيقاف مؤقت (`pause`) للـ `simulation`
`$random`	توليد `number` عشوائي (`random`)

$time

يعيد وقت الـ simulation الـ current. مفيد لتتبع وقت حدوث الأحداث.

$display("Current time is %0t", $time);

$finish

ينهي الـ simulation. يُستخدم دائمًا في نهاية الـ testbench الخاص بك.

$finish;

$stop

يقوم بإيقاف الـ simulation مؤقتًا. ويمكن استئنافه باستخدام أمر الـ simulator. مفيد للاستكشاف والأخطاء وتصحيحها (debugging).

$stop;

$random

يقوم بإنشاء رقم عشوائي. مفيد لإنشاء محفزات اختبار عشوائية.

reg [7:0] rand_value;
rand_value = $random;

مثال باستخدام مهام نظام متعددة

module system_tasks_demo;
  reg [7:0] data;
  integer i;
  
  initial begin
    $display("Simulation started at time %0t", $time);
    
    for (i = 0; i < 5; i = i + 1) begin
      data = $random;
      $display("Random value %d: %b", i, data);
    end
    
    $stop;
    #10 $display("Resumed at time %0t", $time);
    
    $display("Simulation finished at time %0t", $time);
    $finish;
  end
endmodule

التحدي

أضف مهام النظام المفقودة إلى وحدة الاختبار (testbench) هذه.

ما يجب فعله:

أضف $display لطباعة الوقت الحالي (current time) في البداية (start)
أضف $display لطباعة الوقت الحالي (current time) في النهاية (end)
أضف $finish لإنهاء المحاكاة (simulation)

جرّب بنفسك

module and_gate (
  input a,
  input b,
  output c
);
  assign c = a & b;
endmodule

module testbench;
  reg a, b;
  wire c;
  
  and_gate dut (
    .a(a),
    .b(b),
    .c(c)
  );

  initial begin
    // TODO: أضف $display مع الوقت الحالي في البداية
    // التنسيق: "Start time: %0t"
    
    
    $monitor("Time %0t: a=%b, b=%b, c=%b", $time, a, b, c);
    
    a = 0; b = 0; #10;
    a = 0; b = 1; #10;
    a = 1; b = 0; #10;
    a = 1; b = 1; #10;
    
    // TODO: أضف $display مع الوقت الحالي في النهاية
    // التنسيق: "End time: %0t"
    
    
    // TODO: أضف $finish
    
  end
endmodule