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

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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$display（）的语句，在console里面显示出来。这样做的话结果不是显示在waveform里面，不直观。
3. 在test bench里面定义reg型变量，用作state的indicator，然后在waveform窗口，把这个变量的radix改成ASCII（改成ASCII是因为通常我们都会把state变量的数值重新定义成文字，使state符合自然语言，更加直观。应为要保存ASCII型的值，所以这个reg型变量需要比较大的width，一个ASCII字符8bit）。这是这篇文章要推荐的办法。
具体做法是在test bench里，先定义reg型变量做state indicator。
& Z- R. A3 i+ g* ?9 T// declare 2 reg type variable for state indicator
5 l5 r2 T1 |9 O* p  ?: J& ~1 I+ Hreg        [31:0]current_state, next_state;
" M$ [: J, |5 |- O0 o/ e7 `5 \这里用32bit的width是因为本例的state最长是4个字母。
0 M% @; c7 n4 Z5 R8 j, t0 |接着，把state的数值定义成自然语言的单词。
// state definition
& `: A: x; c5 y- Zparameter    Zero = 0, P = 1, A = 2, B = 3, C = 4;
/ R+ F# A+ a3 S( H0 ~: E8 m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”。
. W6 o6 X7 @: H; P# l% Malways @(ex1_4_2_tb.cur_state or ex1_4_2_tb.next_state)
    begin
  W2 ^3 @. V. H. i        case (ex1_4_2_tb.cur_state)
            Zero    : current_state = "Zero";
            P        : current_state = "P";
            A        : current_state = "A";
. N3 |; E& |! ?$ V; ]/ m5 D- F            B        : current_state = "B";
            C        : current_state = "C";
4 p1 g  m! J# Y: G! W+ d8 A: _        endcase
        case (ex1_4_2_tb.next_state)
            Zero    : next_state = "Zero";
            P        : next_state = "P";
3 \0 h9 {: E; n+ Z/ F% m: D            A        : next_state = "A";
" z7 Q4 Q2 o! S; Y+ H% ^            B        : next_state = "B";
            C        : next_state = "C";
+ w1 }. r, J" e: ?  E8 p. G; m) a7 b        endcase
    end
& \; [5 Y# Z3 J* ?+ h0 s$ y* V* f# y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。

kinidrily

总结的非常棒