【深入浅出玩转FPGA学习14----------测试用例设计2】

可重用MCU读/写设计

该测试脚本要模拟MCU读／写外部扩展RAM的时序 。 它将作为一个单独的测试模块， 只要在测试主文件中例化好接口，就可以被调用。 常见MCU读／写外部扩展RAM的时序如图3. 6和图3. 7所示 。


该测试模块的脚本如下：

`timescale 1ns/1ps
module mcuram_rdwr(
								mcu_ale,mcu_wr_n,mcu_rd_n,mcu_p1,mcu_p0
								);
output reg mcu_ale;  //MCU读写外部RAM片选信号，低电平有效
output reg mcu_wr_n;   //MCU读写外部RAM写选通信号，低电平有效
output reg mcu_rd_n;   //MCU读写外部RAM读选通信号，低电平有效
output reg [7:0] mcu_p1;  //MCU的p1端口，高8位地址总线
inout [7:0] mcu_p0;   //MCU的P0端口，低8位地址总线与8位数据总线复用
//----------------------------------------------------------------------------------------------------//
reg[7:0] mcu_p0_out;  //MCU的p0端口数据总线输出寄存器
reg mcu_p0_link;    /MCU的p0端口数据方向控制寄存器，1----output，0-------input
assign mcu_p0 = mcu_p0_link ? mcu_p0_out : 8'hzz;
//---------------------------------initial begin----------------------------------------------
//MCU各个信号复位
mcu_ale = 1;
mcu_wr_n = 1;
mcu_rd_n = 1;
mcu_p0_out = 8'hff;
mcu_p0_link =1;
mcu_p1 = 8'hff;
//------------------------------------------------------------------------------------------------
task mcu_wr_task;   //模拟MCU写外部RAM时序
		input[15:0] wraddr;
		input[7:0] wrdata;
		begin
			#(127-43);
			mcu_p0_link =1;   //MCU的p0端口为输出
			mcu_p0_out = wraddr[7:0];  //送低8位地址
			mcu_p1= wraddr[15:8];   //送高8位地址
			# 43
			mcu_ale = 0;  //片选信号
			#48;
			mcu_p0_out = wrdata;   //送写入数据
			#23;
			mcu_wr_n =0;  //MCU读选通
			# 400;
			mcu_wr_n = 1;
			#33;
			mcu_p0_out = { $random};
			mcu_p1 = {$random};
			#(100-33);
			mcu_ale =1;
		end
endtask
task mcu_rd_task;    //模拟MCU读外部RAM时序
		input[15:0] rdaddr;
		output[7:0] rddata;
		begin
				#(127-43);
				mcu_p0_link = 1;  //MCU的P0端口为输出
				mcu_p0_out = rdaddr[7:0];  //送低8位地址
				mcu_p1  rdaddr[15:8];  //送高8位地址
				#43;
				mcu_ale = 0;   //片选有效
				#48;
				mcu_p0_out {$random};
				#(250-48);
				mcu_rd_n = 0;   //MCU写选通
				#25；
				mcu_p0_link = 0;   //MCU的p0端口为输入
				#(400-25-20);
				rddata = mcu_p0;   //读取数据
				#20；
				mcu_rd_n = 1;
				mcu_p0_link = 1;   //MCU的p0端口为输出
				mcu_p0_out = {$random};
				mcu_p1 = {$random};
				#100;
				mcu_ale = 1;
		end
endtask
endmodule

根据测试脚本模拟出来的读/写时序波形分别如图3.8和3.9所示。

在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/fe319f94b18b400ab2462a83ccb0c3c4.png)
对于这个设计，虽然它已经达到了可以复用的目的，但是在自动化判断方面做的还不够。比如，从图3.6中可以看到，MCU在读取外部存储器过程中，读选通信号RDn拉低后25ns内，P0数据总线上数据必须保持有效并稳定，该状态要一直保持到RDn拉高为止。