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【【Systemverilog学习参考简单的加法器验证-含覆盖率】】

article 2025/2/26 18:14:40

【【Systemverilog学习参考简单的加法器验证-含覆盖率】】

adder.v

module  adder (
    input                    clk      ,
    input                    rst_n    ,
    input         [3 : 0]    in_0     ,
    input         [3 : 0]    in_1     ,
    input                    sel      ,   // 判断信号 
    output        [3 : 0]    out0     ,
    output        [3 : 0]    out1     ,
    output   reg  [4 : 0]    out2
  );

  always@(posedge clk or negedge rst_n )
  begin
    if(rst_n == 0)
    begin
      out2  <=  0    ;
    end
    else
    begin
      out2  <=  in_0 + in_1 ;
    end
  end


  assign  out1   = sel?  in_1 : 0  ;  
  assign  out0   = sel?  in_0 : 0  ; 

endmodule

adder_tb.sv

// 这代码包含的部分是关于覆盖率的测试
class play;
static int count = 0;
int id;
logic [2:0] ina;
logic [5 : 0]   func_a;
int arr[6] = '{0, 1, 2, 3, 4, 5};

// 构造函数 
function new();
  this.id = count++;
endfunction

// 打印数组
task showk();
  foreach (arr[i])
  begin
    int k = arr[i];
    $display("%d", k);
  end
endtask

// 功能函数
function int shown_a( int a) ;
func_a  = 6'(a + a) ; 
$display("function shown_a number is %d",func_a) ;
return func_a ;
endfunction 
endclass 


// transaction 类

class  transaction ; 
rand bit [3 : 0]  ina ;
rand bit [3 : 0]  inb ; 
rand bit          sel ; 
constraint vaild_range{
    ina inside {[0:15]} ;
    inb inside {[0:15]} ;
};

function new() ;
ina = 0 ;
inb = 0 ;
sel = 0 ;
endfunction 
endclass 

//定义覆盖率 
covergroup covport(ref transaction tr);
  cp_ina: coverpoint tr.ina {
    bins ina_values[] = {[0:15]}; // 明确覆盖所有值
    option.goal = 100;
  }
  cp_inb: coverpoint tr.inb {
    bins inb_values[] = {[0:15]}; // 明确覆盖所有值
    option.goal = 100;
  }
  cp_sel: coverpoint tr.sel;
endgroup

// 定义一个虚的基类 用以适配回调函数 
virtual class driver_back ;
virtual task post_tx(ref transaction tr ) ;
endtask 
endclass 
// 这里先默认什么都不写 到下面做出适配

class coveragecallback extends driver_back ;
covport cov ; 

// 初始化覆盖组
function void init_cov(ref transaction tr) ;
cov = new(tr) ;
endfunction 

// 回调函数的编辑
virtual  task post_tx(ref transaction tr ) ;
cov.sample() ; 
$display("coverage sampled : ina=%d ,inb=%d ,sel=%d",tr.ina,tr.inb,tr.sel) ;
endtask 

function void report_coverage() ;
real coverage_ina , coverage_inb , coverage_total ;
// 获取覆盖组覆盖率
    coverage_ina = cov.cp_ina.get_coverage();
    coverage_inb = cov.cp_inb.get_coverage();
    coverage_total = cov.get_coverage(); // 整体覆盖率
    $display("Coverage for ina: %0.2f%%", coverage_ina);
    $display("Coverage for inb: %0.2f%%", coverage_inb);
    $display("Total Coverage: %0.2f%%", coverage_total);
  endfunction
endclass

module test ; 
logic                clk      ;
logic                rst_n    ;
logic     [3 : 0]    in_0     ;
logic     [3 : 0]    in_1     ;
logic                sel      ;
logic     [3 : 0]    out0     ;
logic     [3 : 0]    out1     ;
logic     [4 : 0]    out2     ; 
logic     [5 : 0]    result_a ;
logic     [5 : 0]    result_b ; 


transaction tr ; 
coveragecallback cb ;
play inst_a  , inst_b ;

// 生成时钟 
initial begin 
    clk = 0 ; 
    forever 
    #5 clk = ~clk ; 
end 


adder u_adder(
    .clk    ( clk    ),
    .rst_n  ( rst_n  ),
    .in_0   ( in_0   ),
    .in_1   ( in_1   ),
    .sel    ( sel    ),
    .out0   ( out0   ),
    .out1   ( out1   ),
    .out2   ( out2   )
);

// 开始执行操作 
// 先将class内部的操作完成 
initial begin
$fsdbDumpfile("novas.fsdb"); // 指定波形文件名
$fsdbDumpvars(0, test);       // 指定波形文件的层次结构和信号范围
end

initial begin 
    rst_n  =  0  ;
    in_0   =  0  ;
    in_1   =  0  ;
    sel    =  0  ;
    inst_a =  new()  ; 
    inst_b =  new()  ;
    $display("inst_a id = %d", inst_a.id);
    $display("inst_b id = %d", inst_b.id);
    // 调用 showk 打印数组
    inst_a.showk();
    inst_b.showk();

    // 调用 shown_a 进行测试
    result_a = inst_a.shown_a(5); // 示例输入值为 5
    $display("inst_a.shown_a(5) result = %d", result_a);

    result_b = inst_b.shown_a(10); // 示例输入值为 10
    $display("inst_b.shown_a(10) result = %d", result_b);

    #100 ;
    rst_n = 1;
    @(posedge clk) ;
    tr = new()  ; 
    cb = new()  ;
    cb.init_cov(tr) ;
    // 随机化 
    repeat(10) 
    begin 
        assert(tr.randomize()) ;
        in_0 = tr.ina ; 
        in_1 = tr.inb ; 
        sel  = tr.sel ; 
        cb.post_tx(tr) ;
        #20 ;
        $display("DUT Outputs: out0=%0d, out1=%0d, out2=%0d", out0, out1, out2);
    end
    // 打印覆盖率报告
    cb.report_coverage();
     $finish ;
  end
endmodule