Créer des stimuli

Fait partie de la section Fondamentaux du Journey Verilog de Coddy. Leçon 74 sur 90.

Stimulus désigne les valeurs d’entrée que vous appliquez à votre conception pour vérifier qu’elle fonctionne correctement. En modifiant les entrées et en observant les sorties, vous pouvez vérifier que votre conception se comporte comme prévu.

Imagine que tu testes une machine : tu appuies sur différents boutons (stimulus) et tu observes ce qui se passe (sorties). Créer un bon stimulus est essentiel pour écrire un banc de test.

Par exemple, examine le stimulus dans le banc de test suivant :

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

  initial begin
    // LE STIMULUS COMMENCE ICI
    
    // Cas de test 1 : les deux entrées valent 0
    a = 0; b = 0; #10;
    
    // Cas de test 2 : a=0, b=1
    a = 0; b = 1; #10;
    
    // Cas de test 3 : a=1, b=0
    a = 1; b = 0; #10;
    
    // Cas de test 4 : les deux entrées valent 1
    a = 1; b = 1; #10;

    // LE STIMULUS SE TERMINE ICI
    
    $finish;
  end
endmodule

Chaque stimulus est appliqué, puis nous attendons 10 unités de temps (#10) avant le stimulus suivant. Cela donne au DUT le temps de produire une sortie.

Méthodes pour créer un stimulus

Méthode	Idéal pour	Exemple
Affectations séquentielles	Tests simples	`a = 0; b = 0; #10;`
Boucle For	Tester toutes les combinaisons	`for (i = 0; i < 4; i++)`
Boucle Repeat	Répéter des motifs	`repeat (10) #5 clk = ~clk;`
Boucle Forever	Signaux continus	`forever #5 clk = ~clk;`

Méthode 1 : Affectations séquentielles

La façon la plus simple de créer un stimulus. Tu attribues les valeurs une par une avec des délais.

initial begin
  a = 0; b = 0; #10;
  a = 0; b = 1; #10;
  a = 1; b = 0; #10;
  a = 1; b = 1; #10;
  $finish;
end

Méthode 2 : boucle for

Utile lorsque tu veux tester toutes les combinaisons d’entrées possibles.

integer i;

initial begin
  for (i = 0; i < 4; i = i + 1) begin
    {a, b} = i;
    #10;
  end
  $finish;
end

Cela teste : 00, 01, 10, 11.

Méthode 3 : Boucle repeat

Utile pour répéter le même stimulus de nombreuses fois.

initial begin
  a = 0; b = 1;
  repeat (10) begin
    #10 a = ~a;
  end
  $finish;
end

Méthode 4 : boucle infinie

Utile pour les signaux continus comme les horloges.

initial begin
  clk = 0;
  forever #5 clk = ~clk;
end

Règles importantes

Règle	Explication
Utilisez des délais entre les affectations de stimulus	`#10` laisse le temps au DUT de répondre
Utilisez `reg` pour les signaux de stimulus	Car ils changent au fil du temps
Ajoutez `$finish` à la fin	Pour arrêter la simulation

Défi

On vous donne un module de porte OU. Votre tâche consiste à ajouter les instructions de stimulus et $display manquantes pour afficher les résultats.

À faire :

Ajoutez des stimuli pour tester les quatre combinaisons d’entrées (00, 01, 10, 11) :

Sur chaque ligne, définissez les valeurs de x et y
Ajoutez #10 pour créer un délai
Ajoutez $display pour afficher le résultat

L’instruction $display doit ressembler à ceci :

$display("%d %d | %d", x, y, z);

Essayez vous-même

module or_gate (
  input x,
  input y,
  output z
);
  assign z = x | y;
endmodule

module testbench;
  reg x, y;
  wire z;
  
  or_gate dut (
    .x(x),
    .y(y),
    .z(z)
  );

  initial begin
    $display("x y | z");
    $display("---------");
    
    // TODO: Ajouter les stimuli et l'affichage pour 0 0
    
    // TODO: Ajouter les stimuli et l'affichage pour 0 1
    
    // TODO: Ajouter les stimuli et l'affichage pour 1 0
    
    // TODO: Ajouter les stimuli et l'affichage pour 1 1
    
    $finish;
  end
endmodule