TestBench激励与待测

你的这段内容描述了在 Verilog 或 SystemVerilog 中编写 TestBench（测试平台）时，如何正确地对待测模块（DUT, Design Under Test）进行例化。下面我将对你的理解做一个系统的梳理和补充说明：

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✅ 一、TestBench 的作用

TestBench 是用于验证设计功能是否正确的仿真环境，它不参与综合，仅用于仿真。

• 包括：
  • 待测模块（DUT）的例化
  • 激励信号的生成（输入）
  • 输出信号的监测与比对
  • 有时包括自动检查机制

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✅ 二、例化的目的

你提到的非常正确：

“例化的目的就是把待测试设计和 TestBench 进行对接。”

通过例化，TestBench 可以向 DUT 提供输入激励，并观察其输出响应。

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✅ 三、TestBench 中的信号类型选择

输入端口（input） → 在 TestBench 中声明为 reg

因为这些信号是由 TestBench 驱动的，需要赋值或产生激励波形，所以必须是 reg 类型。

例如：

reg clk;
reg rst_n;
reg [7:0] data_in;

输出端口（output）→ 在 TestBench 中声明为 wire

因为这些信号是由 DUT 驱动的，TestBench 只能观测，不能赋值，因此使用 wire 类型。

例如：

wire [7:0] data_out;
wire valid;

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✅ 四、例化方式示例

假设有一个名为 my_module 的模块定义如下：

module my_module (
    input      clk,
    input      rst_n,
    input [7:0] data_in,
    output reg [7:0] data_out,
    output wire valid
);
...
endmodule

那么 TestBench 中的例化应如下所示：

module tb_my_module;

    // 声明与 DUT 接口对应的信号
    reg        clk;
    reg        rst_n;
    reg  [7:0] data_in;
    wire [7:0] data_out;
    wire       valid;

    // 实例化 DUT
    my_module uut (
        .clk     (clk),
        .rst_n   (rst_n),
        .data_in (data_in),
        .data_out(data_out),
        .valid   (valid)
    );

    // 激励生成部分
    initial begin
        clk = 0;
        rst_n = 0;
        #10 rst_n = 1;
        data_in = 8'h55;
        #20 data_in = 8'haa;
        #100 $finish;
    end

    // 时钟生成
    always #5 clk = ~clk;

    // 监控输出
    initial begin
        $monitor("Time=%0t: data_out=%h, valid=%b", $time, data_out, valid);
    end

endmodule

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✅ 五、总结

DUT 端口方向	TestBench 中类型	是否可赋值	由谁驱动
input	reg	✅ 是	TestBench
output	wire	❌ 否	DUT
inout	wire	❌ 否	DUT 或 TestBench（双向）

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✅ 六、附加建议

• 使用 参数化模块 时，可以在例化时传递参数。
• 使用 SystemVerilog 编写 TestBench 时，可以使用 logic 类型代替 reg 和 wire，更加灵活。
• 推荐使用 $monitor、$display、$strobe 来调试输出结果。
• 使用 initial 和 always 块生成各种激励信号。

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如果你还有关于 TestBench 编写、覆盖率分析、自动化测试等方面的问题，也欢迎继续提问！