fopen读取数后存入数组 (Testbench用法总结)1

编写和调试火葬场真是太酷了； 多么深刻地说明了调试在整个设计过程中的重要性，而仿真调试也是调试的重要组成部分。

为了巩固自己的写作技术，也为了和大家交流调试经验，写了这篇文章和大家分享。

本文主要介绍如何读取和存储文本文件中的数据，涉及基本语法。

为了调试和模拟一些数据处理模块，模块需要特定的数据输入，例如单频正弦波； 为了解决这个问题，我们可以使用诸如等工具生成文本数据，然后使用该数据读入； 您可以使用两种方法来操作文本数据

， ， ， 操作

， 等等

， ， ， 操作

从字面意思来看，就是读取数据，后缀b和h代表数据的基数； 同样，是将数据写入文件；

因此，在使用此类系统的内置函数时，首先必须有一个类型的变量。 定义方法如下：

reg  [M-1:0]  mem  [N:1];

mem“变量”（应该称为寄存器组）有N个“一维”变量，每个“一维”变量的位宽为M； 你可以将mem理解为C语言中的一个二维数组，其中包含NA个一维数组，每个一维数组有M个元素，元素是位。

事实上，我们称M为mem的数据宽度，N为mem的数据深度。

以数据读取操作为例

initialbegin  $readmemb("data.txt", mem);end

第一个参数是文件名，第二个参数是变量名； 至此，data.txt中的N行数据就存储在mem中了。 操作类似，不同的是data.txt中的数据要求是16进制。

那么有人可能会有疑问，如果有以下问题，mem中存储的数据会是什么样的：

图1 数据位宽小于M波形

图2 数据位宽小于M存储

图3 数据位宽大于M

图4 数据位宽大于M，VCS警告

经测试，如果M大于数据位宽，则可以正常读取数据，高位补0； 如果小于数据位宽，则无法正常读取数据。

与M小于数据位宽的情况一致，无法正常读取数据。

图5 行数小于N

图6 行数大于N

经测试，如果行数大于N，模拟器会发出警告，但可以正常读取数据。 当它小于N时，多余部分的值是不确定的。

数据已存储在mem中，但尚未进入模块的输入。 接下来的操作可以参考下面的代码：

reg  [M-1:0]  data_in;integer index = 1;
initialbegin  forever  begin    @(posegde clk);    data_in = mem[index];    index = (index >= N) ? 1 : index + 1;  endend

代码中，等待clk的上升沿，然后将mem的索引元素赋值给 ，然后完成索引加1的操作； 整个过程不断循环； 这里设置索引计数到N返回1的计数保护，防止无效数据出现。

然后连接到被测模块的数据输入口，数据就会发送进来。

图7 发送的数据波形

操作并依次将mem的数据存储为文本如下：

initialbegin    $writememb("new_data_b.txt", mem);    $writememh("new_data_h.txt", mem);end

储存后

图片

图片

， 等等

语法本身与C类似，也具有文本操作功能，也与C类似。要使用文本操作，首先需要执行以下操作：

integer fid;initialbegin  fid = $fopen("data.txt", "r");    //fid = $fopen("data.txt", "w"); //write    if (!fid)        $display("file open error");end

像C语言中的fopen，第一个参数是文件名，第二个参数是操作模式，包括读(r,rb)、写(w,wb)等操作； 根据返回值判断文件操作是否有错误。

然后根据文本文件的数据格式，进行数据读取操作。

reg [M-1:0] data_in;
always @ (posedge clk)    $fscanf(fid, "%d %d %d", data_in, mem[0], mem[1]);

用法和C语言类似，第一个参数是文件句柄，第二个参数是格式参数，第三个是数据存储变量，但是不需要加&。 读取文件时，第二个参数和第三个参数需要对应，否则读取的数据可能错误。 （个人经验）

数据存储操作如下，之前fopen中使用w模式：

always @ (posegde clk)    $fwrite(fid, "%d, %d, %d\n", $signed(data_in), $signed(data_in)+1, $signed(data_in)+2);

数据可以按照第二个参数的格式存储在文本文件中。 还有一系列比如，相对来说，它的文件写入数据后会自动转到下一行，所以第二个参数不需要加“\n”； ftell 等功能。

注意，如果要以十进制存储负数，除了第二个参数使用%d外，第三个参数的寄存器变量也必须使用$转换为有符号数

图10 正常情况下读取文本操作后存储的数据

图11 当寄存器位宽小于数据位宽时，读取文本操作后存储的数据

注意，当存储的寄存器位宽小于数据位宽时，数据会自动截断，保留高位。

当我使用文件操作来存储被测模块的输出时，每个文件中的数据量（行）与理想数量不匹配。 经过查找各种原因，最后发现是我犯了低级错误，没有使用close。 文件句柄。

initial begin  #1000;  $fclose(fid);  $finish;end

在停止仿真之前，一定要关闭文件句柄，否则数据访问会出现不可预知的问题。

欢迎使用本文中使用的实验。 注意，使用下面的实验时，文件名必须是绝对路径； 在tb中，使用“”宏定义来判断操作还是文件操作，可以尝试修改宏定义的值来改变文件操作的函数类型；本文使用的资源可以从官方获取账号回复116；

两种方法的差异比较

，该方法只能访问二进制或十六进制数据，数据格式固定，不支持读取其他格式的多维数据，文件操作不灵活； 文本操作方便其他工具，比如处理数据

它是可综合语句，因此可以用来给模块中的变量赋值，但其他语句不是可综合语句，只能用于模拟测试

文件操作虽然支持各种格式的文本访问，但操作简单、简单； 如果需要回收数据，读取后可以通过重置索引来回收数据，而文本操作比较麻烦。

另外想问一下大家学习UVM有没有更好的学习资源或者学习方法。