作者：国防科技大学atr重点实验室 张望，常青，喻小虎

    摘要：在基于fpga的复杂数字系统的仿真测试中，设计者常常面临各种挑战。以数字图像处理系统的仿真为例。如果采用完备性仿真测试方法，那么测试矢量的数量将是非常巨大的；如果采用常规方法．不仅效率不高．而且可能无法达到仿真测试的目的。针对这个难题，提出一种进行仿真测试的新方法．该方法应用textio和matlab来辅助仿真测试过程，使问题得到较好的解决。以电视图像实时多目标捕获单元的仿真测试为例。全面、细致地讨论这种新方法。

    关 键 词：textio；matlab；testbench；仿真；测试激励中图分类号：tn707 文献标识码：a 文章编号：。1006—6977(2006)01—0004—04

    1 引言

    在对复杂数字系统进行仿真测试时，设计者常常面对测试向量数量庞大而难以实现的问题。以数字图像处理系统的仿真测试为例，如果采用完备性测试方法．那么所需测试向量的数量将非常巨大，甚至无法实现：而采用测试向量波形图或者用hdl语言描述等常用方法．不仅仿真测试工作的效率低下，而且工作量巨大。在数字图像处理系统中，一帧320x240的数字图像所产生的测试向量数量达到320x240x2=153 600个。无论采用完备性测试方法还是向量波形图或者．hdl语言描述的方法，由于测试向量的数量极其巨大，采用这些方法都难以进行仿真测试。

    针对这个难题，笔者提出一种进行仿真测试的新方法．该方法应用texti0和：matlab来辅助仿真测试过程．使测试向量数量巨大、难以处理的难题得到很好的解决。以电视视频系统中实时多目标捕获单元的仿真测试为例．对这种新方法进行全面的讨论。

    2 基于textio的vlii)l仿真

    2．1 textio的功能

    texxtl0是vhdl标准库std中的程序包(package)，它提供了vhdl与磁盘文件直接访问的桥梁。textio定义了3种类型：line类型、text类型及side类型。texti0在程序包中定义了一些访问文件的过程(procedure)。

    textio提供的基本过程有：

    (1)procedure readlne(文件变量，行变量)，用于从指定文件读取一行数据到行变量中；

    (2)procedure writelne(文件变量，行变量)，用于向指定文件写入行变量所包含的数据；

    (3)procedure read(行变量，数据类型)，用于从行变量中读取相应数据类型的数据．根据参数的数据类型及参数个数的不同．有多种重载方式，tex-tio提供了bit、bit、bit_vector、boolean、character、in-teger、real、string、time数据类型的重载；

    (4)mcedure write(行变量，数据变量，写入方式，位宽)，该过程将数据写入行变量。其中，写入方式表示写在行变量的左边还是右边，其值只能为left或right，位宽表示写入数据时占的位宽。例如write(oufljne，outdata,left,2／表示将变量outdata写入line 变量outline的左边，占2个字节。

    2．2 仿真测试方案

    使用texto和mntlab辅助testbench进行复杂数字系统仿真的方案框图如图1所示。

    2．3 仿真测试步骤

    2．3．1 使用matlab生成测试激励文件

    matlab是矩阵实验室(matrix laboratory)的缩写，是1984年mathworks公司推出的软件。经过20多年的发展，matlab已成为通用科技计算、图视交互系统和程序语言,广泛应用于研究和解决各种具体工程问题。

    在复杂数字系统仿真中，用户可以利用mat-lab的强大处理功能生成测试激励文件。测试激励文件的数据格式由设计者自行定义。测试激励文件应包含输入信号的测试激励数据．也可以包含输出信号的期望输出数据．这些内容常常以．ascii码