Question

我已经设法在VHDL中实现模拟超时。如果流程的运行时间更长，则MaxRuntime会被“杀死”。

不幸的是，这不相反。如果我的模拟在MaxRuntime之前完成，那么一切都在等待MaxRuntime上的最后一个等待语句。

我发现可以将wait on，wait for和wait until语句合并为一个。

我目前在代码段中的代码。一个完整的例子很长......

package sim is
  shared variable IsFinalized : BOOLEAN := FALSE;

  procedure initialize(MaxRuntime : TIME := TIME'high);
  procedure finalize;
end package;

package body sim is
  procedure initialize(MaxRuntime : TIME := TIME'high) is
  begin
    -- do init stuff
    if (MaxRuntime = TIME'high) then
      wait on IsFinalized for MaxRuntime;
      finalize;
    end if;
  end procedure;

  procedure finalize;
  begin
    if (not IsFinalized) then
      IsFinalized := TRUE;
      -- do finalize stuff:
      --  -> stop all clocks
      -- write a report
    end if;
  end procedure;
end package body;

entity test is
end entity;

architecture tb of test is
begin
  initialize(200 us);

  process
  begin
    -- simulate work
    wait for 160 us;
    finalize;
  end process;
end architecture;

如果IsFinalized发生更改，则不会退出等待语句。我的模拟运行大约160 us。如果我将MaxRuntime设置为50 us，模拟将停止在大约50 us（加上一些额外的循环，直到每个过程都注意到停止条件）。当我将MaxRuntime设置为200 us时，模拟将退出200 us，而不是162 us。

如何退出/取消等待声明？
为什么我不能等变量？

我不想使用命令行开关为模拟器设置最长执行时间。

Answer 1

因此，您可能希望在超时或超时之前完成测试时终止模拟。当事件队列为空时，模拟器将停止是正确的，但是这也是非常高的，正如您所经历的那样。

VHDL-2008在std.env包中引入了stop和finish，用于停止或终止模拟。

在VHDL-2002中，一种常见的方法是使用assert severity FAILURE停止模拟：

report "OK   ### Sim end: OK :-) ###   (not actual failure)" severity FAILURE;

此模拟停止方法基于以下事实：当assert出现severity FAILURE时，模拟器（例如ModelSim）通常会停止模拟。

Answer 2

的

如何退出/中止wait语句？

为什么我不能等变量？

VHDL中的所有顺序语句都是原子的。

等待语句恰好等到恢复条件满足，等待信号事件，信号表达或模拟时间。

如果您可以退出/中止，您将使用什么来选择进程恢复的语句？它会恢复吗？您无法执行语句序列。 VHDL不进行异常处理，它是事件驱动的。

这里值得记住的是，在模拟中执行的所有操作都是一个过程，函数调用是表达式，并且并发语句（包括过程调用）可能会在过程中通过限制范围的超级块语句转移到进程中

变量和信号之间存在这种基本差异（IEEE Std 1076-2008附录I术语表）：

信号：具有过去历史记录值的对象。信号可能有多个驱动程序，每个驱动程序都有一个当前值和预计的未来值。术语信号是指由信号声明或端口声明声明的对象。（6.4.2.3）

变量：具有单个当前值的对象。（6.4.2.4）

你不能等待没有未来价值的东西，或者更简单的变量不发信号（来自字典 - 提供指定事件的冲动或机会的事件或陈述。

模拟由信号事件驱动，具体取决于未来的值。它定义了模拟时间的进展。时间是离散事件模拟的基础。

现在你可能想知道，如果他们声称VHDL是一种通用编程语言，有人会告诉你真相。如果你有能力任意破坏和恢复一个进程，那么如何通过离散时间事件保持正式指定硬件操作的能力呢？

所有这些告诉你，你可能会考虑使用信号而不是共享变量。

莫顿的停止和完成程序见于std.env。

Answer 3

由于user1155120给出的原因，您不能等待变量。所以，你需要使用一个信号。（包中的信号是全局信号）。

不幸的是，即使全局信号在范围内，它仍然需要是程序的输出参数，这是丑陋的。不仅如此，在您的代码中，您将从多个位置驱动信号，此全局信号需要是已解析的类型，例如std_logic。这也有点难看。

以下是代码的一个版本，其中共享变量由信号替换，布尔类型由std_logic替换，全局信号作为输出参数添加：

library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;

package sim is
  signal IsFinalized : std_logic := '0';

  procedure initialize(signal f : out std_logic; MaxRuntime : TIME := TIME'high);
  procedure finalize (signal f : out std_logic);
end package;

package body sim is
  procedure initialize(signal f : out std_logic; MaxRuntime : TIME := TIME'high) is
  begin
    -- do init stuff
    if (MaxRuntime = TIME'high) then
      wait on IsFinalized for MaxRuntime;
      finalize(f);
    end if;
  end procedure;

  procedure finalize (signal f : out std_logic) is
  begin
    if (IsFinalized = '0') then
      f <= '1';
      -- do finalize stuff:
      --  -> stop all clocks
      -- write a report
      report "Finished!";
    end if;
  end procedure;
end package body;

use work.sim.all;

entity test is
end entity;

architecture tb of test is
begin
  initialize(IsFinalized, 200 us);

  process
  begin
    -- simulate work
    wait for 160 us;
    finalize(IsFinalized);
    wait;
  end process;
end architecture;

http://www.edaplayground.com/x/VBK

Answer 4

从测试自动化的角度来看，使用停止/结束/断言失败可以强制测试停止是非常重要的。即使你的意图是通过不产生更多事件来使一切都终止，也存在导致一切都挂起的错误的风险。如果在较长的夜间测试中你的第一次测试中发生这种情况，你就会浪费很多时间。

如果你使用VUnit，它会像这样工作

library vunit_lib;
context vunit_lib.vunit_context;

entity tb_test is
  generic (runner_cfg : runner_cfg_t);
end tb_test;

architecture tb of tb_test is
begin
    test_runner : process
    begin
      test_runner_setup(runner, runner_cfg);
      while test_suite loop
        if run("Test that hangs") then
          -- Simulate hanging test case
          wait;
        elsif run("Test that goes well") then
          -- Simulate test case running for 160 us
          wait for 160 us;
        end if;
      end loop;

      test_runner_cleanup(runner); -- Normal forced exit point
    end process test_runner;

    test_runner_watchdog(runner, 200 us);
end;

挂起的第一个测试用例在200 us后由看门狗终止，以便第二个可以运行。

在强制测试台停止使用test_runner_cleanup过程时可能遇到的问题是，当test_runner进程到达test_runner_cleanup进程时，您有一个或多个额外的测试进程需要做更多的事情{1}}程序调用。例如，如果你有这样的过程

another_test_process: process is
begin
  for i in 1 to 4 loop
    wait for 45 us;
    report "Testing something";
  end loop;
  wait;
end process;

不允许运行所有四次迭代。最后一次迭代应该在180 us处运行，但test_runner_cleanup在160 us处调用。

因此需要同步test_runner和another_test_process进程。您可以使用全局解析信号创建一个包来修复此问题（如前所述），但VUnit已经提供了一个可以用来节省时间的信号。 runner是一个记录，其中包含VUnit测试平台的当前阶段。当调用test_runner_cleanup时，它进入具有相同名称的阶段，然后移动到强制模拟停止的test_runner_exit阶段。任何进程都可以通过放置临时锁来阻止VUnit进入或退出其阶段。更新后的another_test_process会阻止VUnit退出test_runner_cleanup阶段，直到完成所有迭代。

another_test_process: process is
begin
  lock_exit(runner, test_runner_cleanup);
  for i in 1 to 4 loop
    wait for 45 us;
    report "Testing something";
  end loop;
  unlock_exit(runner, test_runner_cleanup);
  wait;
end process;

任何数量的进程都可以对某个阶段进行锁定，并且在所有锁定解锁之前阻止相变。您还可以使用get_phase函数获取当前阶段，这在某些情况下可能很有用。

如果您正在开发可重复使用的组件，则可能不应该使用此技术。它为您节省了一些代码，但它也使您的组件依赖于VUnit而不是每个人都使用VUnit。正在努力： - ）

免责声明：我是VUnit的作者之一。

如何通过超时停止模拟？

4 个答案: