A+ 연세대학교 기초디지털실험 2주차 결과보고서 Basic of Verilog (2)

소개

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목차

1. **실험 1: How to write a testbench**
- 1.1 Declare a testbench
- 1.2 Declare wires and registers for the DUT
- 1.3 Instantiate the DUT
- 1.4 Write a stimulus code
- 1.5 Simulation result

2. **실험 2: Debugging methods**
- 2.1 Syntax error
- 2.2 Logical error

3. **실험 3: Key scanner module**
- 3.1 Declare a testbench
- 3.2 Declare wires and registers for the DUT and generate a clock signal
- 3.3 Instantiate the DUT
- 3.4 Write a stimulus code
- 3.5 Simulation result

4. **실험 4: Fibonacci number**
- 4.1 Fibonacci number module
- 4.2 Write a testbench
- 4.2.1 Declare a testbench and wires and registers for the DUT
- 4.2.2 Instantiate the DUT and generate a clock signal
- 4.2.3 Write a stimulus code
- 4.3 Simulation result

5. **실험 5: HW in assignment folder debugging steps**
- 5.1 Syntax error
- 5.2 Logical error #1
- 5.3 Logical error #2
- 5.4 Logical error #3
- 5.5 Re-simulation

6. **실험 6: Implement 4-bit full adder using NAND**

7. **검토**

8. **참고문헌**

본문내용

[실험 1] How to write a testbench
그림 1과 같이 주어진 alu 모듈은 2-bit의 opcode와 8-bit의 수 A와 B를 입력 받은 후, 입력된 opcode 값에 따라 A와 B 값을 연산하여 8-bit의 결과값을 출력하는 모듈이다. 이러한 모듈이 정상적으로 작동하는지 확인하기 위해 우리는 testbench를 활용할 수 있다. Testbench에서는 모듈을 여러가지 상황에서 테스트해볼 수 있으며 이러한 테스트 모듈을 DUT(Design Under Test)라고 부른다. Testbench 모듈을 작성하는 방법은 다음과 같다.

1.1 Declare a testbench
먼저 그림 2와 같이 testbench 모듈을 선언해주어야 한다. 이때 testbench 모듈에는 입출력 포트가 필요하지 않다.

1.2 Declare wires and registers for the DUT
다음으로 DUT에 사용할 입력 포트와 출력 포트를 선언해야 한다. 이때 입력 포트는 registers, 출력 포트는 wires로 선언한다

1.3 Instantiate the DUT
앞에서 선언한 입출력 포트들을 사용하여 DUT를 인스턴스화한다. 이를 통해 우리는 입력 값들을 변경하면서 그에 따른 출력 값을 살펴볼 수 있다.

1.4 Write a stimulus code
마지막으로 stimulus 코드를 작성한다. 이 코드를 통해 다양한 입력 패턴을 생성하여 모듈을 테스트할 수 있다.
코드를 작성할 때에는 먼저 입력 포트에 연결된 registers을 초기화 한다. 그 후 입력 값을 차례대로 바꾸면서 출력 값을 살펴본다. 이때 출력 값을 제대로 확인하기 위해서는 입력 값을 바꾸는 중간에 delay를 입력할 필요가 있다.
이번 실험에서 우리가 작성한 testbench 코드는 다음과 같이 동작 한다.

참고자료

· 2024-2_2주차 강의자료 “Basic of Verilog (2)”
· 네이버 블로그, “NAND 게이트로 NOT, AND, OR, XOR 게이트 만들기”(NAND 게이트로 NOT, AND, OR, XOR 게이트 만들기 | Doremin)