作者：國防科技大學atr重點實驗室 張望，常青，喻小虎

    摘要：在基于fpga的復雜數字系統的仿真測試中，設計者常常面臨各種挑戰。以數字圖像處理系統的仿真為例。如果采用完備性仿真測試方法，那么測試矢量的數量將是非常巨大的；如果采用常規方法．不僅效率不高．而且可能無法達到仿真測試的目的。針對這個難題，提出一種進行仿真測試的新方法．該方法應用textio和matlab來輔助仿真測試過程，使問題得到較好的解決。以電視圖像實時多目標捕獲單元的仿真測試為例。全面、細致地討論這種新方法。

    關 鍵 詞：textio；matlab；testbench；仿真；測試激勵中圖分類號：tn707 文獻標識碼：a 文章編號：。1006—6977(2006)01—0004—04

    1 引言

    在對復雜數字系統進行仿真測試時，設計者常常面對測試向量數量龐大而難以實現的問題。以數字圖像處理系統的仿真測試為例，如果采用完備性測試方法．那么所需測試向量的數量將非常巨大，甚至無法實現：而采用測試向量波形圖或者用hdl語言描述等常用方法．不僅仿真測試工作的效率低下，而且工作量巨大。在數字圖像處理系統中，一幀320x240的數字圖像所產生的測試向量數量達到320x240x2=153 600個。無論采用完備性測試方法還是向量波形圖或者．hdl語言描述的方法，由于測試向量的數量極其巨大，采用這些方法都難以進行仿真測試。

    針對這個難題，筆者提出一種進行仿真測試的新方法．該方法應用texti0和：matlab來輔助仿真測試過程．使測試向量數量巨大、難以處理的難題得到很好的解決。以電視視頻系統中實時多目標捕獲單元的仿真測試為例．對這種新方法進行全面的討論。

    2 基于textio的vlii)l仿真

    2．1 textio的功能

    texxtl0是vhdl標準庫std中的程序包(package)，它提供了vhdl與磁盤文件直接訪問的橋梁。textio定義了3種類型：line類型、text類型及side類型。texti0在程序包中定義了一些訪問文件的過程(procedure)。

    textio提供的基本過程有：

    (1)procedure readlne(文件變量，行變量)，用于從指定文件讀取一行數據到行變量中；

    (2)procedure writelne(文件變量，行變量)，用于向指定文件寫入行變量所包含的數據；

    (3)procedure read(行變量，數據類型)，用于從行變量中讀取相應數據類型的數據．根據參數的數據類型及參數個數的不同．有多種重載方式，tex-tio提供了bit、bit、bit_vector、boolean、character、in-teger、real、string、time數據類型的重載；

    (4)mcedure write(行變量，數據變量，寫入方式，位寬)，該過程將數據寫入行變量。其中，寫入方式表示寫在行變量的左邊還是右邊，其值只能為left或right，位寬表示寫入數據時占的位寬。例如write(oufljne，outdata,left,2／表示將變量outdata寫入line 變量outline的左邊，占2個字節。

    2．2 仿真測試方案

    使用texto和mntlab輔助testbench進行復雜數字系統仿真的方案框圖如圖1所示。

    2．3 仿真測試步驟

    2．3．1 使用matlab生成測試激勵文件

    matlab是矩陣實驗室(matrix laboratory)的縮寫，是1984年mathworks公司推出的軟件。經過20多年的發展，matlab已成為通用科技計算、圖視交互系統和程序語言,廣泛應用于研究和解決各種具體工程問題。

    在復雜數字系統仿真中，用戶可以利用mat-lab的強大處理功能生成測試激勵文件。測試激勵文件的數據格式由設計者自行定義。測試激勵文件應包含輸入信號的測試激勵數據．也可以包含輸出信號的期望輸出數據．這些內容常常以．ascii碼