Writing Testbenches using SystemVerilog

Writing Testbenches using SystemVerilog pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:Janick Bergeron
出品人:
页数:440
译者:
出版时间:2006-02-10
价格:USD 149.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780387292212
丛书系列:
图书标签:
  • systemverilog
  • 验证
  • testbenches
  • testbench
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  • SystemVerilog
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  • 功能验证
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  • ASIC
  • 数字电路
  • 硬件验证
  • 编写测试平台
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具体描述

Verification is too often approached in an ad hoc fashion. Visually inspecting simulation results is no longer feasible and the directed test-case methodology is reaching its limit. Moore's Law demands a productivity revolution in functional verification methodology. Writing Testbenches Using SystemVerilog offers a clear blueprint of a verification process that aims for first-time success using the SystemVerilog language. From simulators to source management tools, from specification to functional coverage, from I's and O's to high-level abstractions, from interfaces to bus-functional models, from transactions to self-checking testbenches, from directed testcases to constrained random generators, from behavioral models to regression suites, this book covers it all. Writing Testbenches Using SystemVerilog presents many of the functional verification features that were added to the Verilog language as part of SystemVerilog. Interfaces, virtual modports, classes, program blocks, clocking blocks and others SystemVerilog features are introduced within a coherent verification methodology and usage model. Writing Testbenches Using SystemVerilog introduces the reader to all elements of a modern, scalable verification methodology. It is an introduction and prelude to the verification methodology detailed in the Verification Methodology Manual for SystemVerilog. It is a SystemVerilog version of the author's bestselling book Writing Testbenches: Functional Verification of HDL Models.

好的,这是一本关于系统级设计与验证方法的专业书籍的详细简介,着重于硬件描述语言的先进应用、验证方法学的演进以及现代集成电路(IC)开发流程中的关键技术,完全不涉及任何关于测试平台或特定验证环境构建的内容。 --- 《现代数字系统设计:从抽象到实现》 本书聚焦于当代复杂数字系统的设计、建模、综合与形式化验证前沿技术,为电子工程师、固化设计师和计算机架构师提供一套全面的、面向工业实践的知识体系。 第一部分:高级硬件描述与抽象建模 本部分深入探讨了超越传统寄存器传输级(RTL)描述的更高级别的设计范式,强调效率、可重用性和设计意图的清晰传达。 第一章:硬件抽象建模的演进与必要性 讨论了随着芯片复杂性(如FinFET技术带来的挑战)的增加,纯粹的RTL级建模在验证和性能分析方面的局限性。重点分析了系统级建模(System-Level Modeling)的层次结构,从算法描述到具体硬件实现的过渡。 第二章:高层次综合(HLS)的基础原理与应用 详尽介绍HLS技术的核心概念,包括数据流分析、资源调度和绑定。讲解如何利用高级编程语言(如C++或特定领域语言)来描述硬件行为,并将其高效地映射到RTL结构。本章包含性能参数化(如延迟、吞吐量和面积)的精确控制方法,以及如何通过pragma指令来指导综合器生成最优硬件。 第三章:设计空间探索与参数化建模 阐述如何构建能够适应不同设计约束和目标(如功耗预算、时序要求)的可配置硬件描述。介绍参数化模块生成技术,如使用生成器(Generators)或模板化的设计模式,以实现快速的设计迭代和跨平台部署。重点讨论如何利用生成式方法来管理设计族谱(Design Families)。 第四章:并发性与并行性建模 深入剖析现代数字系统中固有的并发性问题。阐述如何通过明确的状态机、管道化架构和异步交互机制来建模并行操作。本章对比了不同的并发模型(如事件驱动与时钟域同步),并提供了在设计中处理竞争条件和死锁场景的分析工具和技术。 --- 第二部分:数字系统综合与实现流程 本部分关注如何将抽象的设计描述转化为可制造的物理布局,涵盖了从逻辑综合到布局布线的关键步骤及其背后的优化算法。 第五章:逻辑综合的理论基础与优化 系统地介绍逻辑综合的数学框架,包括布尔代数优化、逻辑层面状态的简化以及驱动能力(Driving Strength)的分析。详述了如何处理多输出逻辑(Multi-Output Logic)和如何利用目标工艺库(Target Technology Library)的特性来最小化逻辑深度和扇出。 第六章:时序分析与约束驱动设计 本章是时序收敛的核心。详细讲解建立时间(Setup Time)和保持时间(Hold Time)的精确计算模型。重点介绍如何制定严格的时序约束(Timing Constraints),包括输入/输出延迟、组合路径限制和跨时钟域(CDC)的例外处理。分析了寄生参数提取(Parasitic Extraction)如何影响最终的时序性能。 第七章:低功耗设计技术 探讨在SoC设计中实现功耗优化的多种策略。内容包括电源门控(Power Gating)、电压域划分(Voltage Domain Partitioning)和动态电压与频率调节(DVFS)的硬件实现机制。分析了时钟树综合(Clock Tree Synthesis, CTS)对动态功耗的影响,并介绍了亚阈值电路(Subthreshold Circuits)的初步设计考量。 第八章:布局规划与物理实现挑战 概述了从门级网表(Netlist)到物理版图的转化过程。讨论了布局规划(Floorplanning)对热点分布和信号完整性的影响。深入讲解布线拥塞(Routing Congestion)的识别和缓解技术,以及如何通过精细的层间接触优化来提升制造良率。 --- 第三部分:高级形式化方法与设计验证的严谨性 本部分专注于使用数学方法来证明设计属性的正确性,确保系统在所有可能情况下的行为符合规范,这是现代高可靠性设计的基石。 第九章:形式化验证的核心原理 引入布尔可满足性问题(SAT)及其在硬件验证中的应用。解释了二元决策图(BDD)和可满足性模理论求解器(SMT Solvers)如何被用来表示和操作复杂的逻辑函数。本章旨在建立对形式化验证技术数学基础的深刻理解。 第十章:模型检测(Model Checking)的应用 详细阐述基于状态空间探索的模型检测技术。重点介绍如何形式化描述系统属性(例如使用线性时序逻辑 LTL 或计算树逻辑 CTL)。分析了状态空间爆炸问题(State Space Explosion)的应对策略,如符号化模型检查和层次化分解。 第十一章:等价性验证与自动修复 讨论逻辑综合后和物理实现后的设计等价性检查(Equivalence Checking)。介绍如何使用基于签名的算法和基于随机测试的验证技术来确保逻辑功能在优化过程中保持不变。初步介绍自动修复(Automatic Repair)工具如何尝试纠正小的逻辑不一致。 第十二章:设计规范与属性的正式表达 指导读者如何从模糊的需求描述中提取出精确、无歧义的形式化规范。讲解不同规范语言(如 PSL 或 SVA 的形式化子集)的结构和语义,确保所有设计者和验证者对“正确性”的理解保持一致。本章强调了规范的完备性在形式化验证成功中的关键作用。 --- 目标读者: 本书适合具有数字逻辑基础、熟悉至少一种硬件描述语言(如Verilog或VHDL)的电子工程专业本科高年级学生、研究生,以及需要在先进工艺节点上进行系统设计、架构定义和形式化验证的专业工程师。掌握本书内容,将使用户具备独立进行高层次设计、执行严格的逻辑综合以及应用先进形式化方法的专业能力。

作者简介

目录信息

读后感

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It's not a book introduce SystemVerilog, it's a book talking about How to write Testbench, with the language SystemVerilog. Like previous version of Writing Testbenches.., it talks about verification methology at the beginning 3 chapters. After that, the a...

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用户评价

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这本书的开篇就给我留下了深刻的印象。作者的叙述方式非常引人入胜,不是那种枯燥的技术讲解,而是像一位经验丰富的导师,循循善诱地引导着我们进入SystemVerilog验证的世界。我特别喜欢作者在介绍基本概念时所使用的类比和生活化的例子,这让那些原本可能令人望而生畏的抽象概念变得具体可感。比如,在解释约束随机化时,作者将验证环境比作一个精心设计的游乐场,需要设置各种规则和限制,才能让测试激励真正具有探索性和趣味性。这种方式不仅让我轻松理解了核心思想,更重要的是,它培养了我对测试验证工作本身的兴趣。我发现自己开始思考,如何才能设计出更“聪明”的测试,去发现那些隐藏在复杂逻辑中的bug。书中的每一个章节都像是在为我的验证工程师之路添砖加瓦,从最初的语言特性到高级的验证方法学,作者都处理得恰到好处,没有过多的冗余,也没有遗漏关键点。我尤其欣赏作者在阐述验证平台架构时所展现的系统性思维,他不仅仅是介绍了各种组件,更重要的是解释了它们之间如何协同工作,如何构成一个高效、可复用的验证体系。这种全局观对于初学者来说至关重要,它帮助我们避免陷入细节的泥潭,而是能够站在更高的角度去理解整个验证流程。这本书的语言也十分精准,即使在描述复杂概念时,也能保持清晰和易懂,没有不必要的术语堆砌,这让我在阅读过程中感到非常流畅和舒适。

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在我看来,这本书最令人称道的地方在于其对 SystemVerilog 验证语言的深入剖析,以及其在实际应用中的指导意义。作者不仅仅停留在罗列语言特性,而是着重于讲解这些特性在构建高效、健壮的验证环境中的作用。例如,在讲解类(class)的封装、继承和多态性时,作者花了相当大的篇幅阐述了如何利用面向对象编程的思想来设计可复用的验证组件(UVM中的sequence item、driver、monitor等),以及如何通过继承来构建不同层级的验证模型。我之前尝试过阅读一些关于 UVM 的资料,但往往感到晦涩难懂,而这本书的讲解方式,就像是为我打开了一扇通往 UVM 世界的大门。作者通过大量的代码示例,清晰地展示了如何一步步构建一个完整的验证平台,从基本的序列(sequence)到复杂的场景(scenario),再到最后的测试用例(test case),整个过程都展现得淋漓尽致。我尤其喜欢作者在介绍各种验证激励生成策略时,所提供的多种思路和方法,无论是基于状态机的激励,还是基于覆盖率驱动的激励,又或是结合了约束随机化的激励,作者都给出了详细的解释和代码示例,帮助我理解如何在不同的场景下选择最合适的验证方法。这本书让我明白,验证并非仅仅是写代码,更是一种思维方式,一种解决问题的艺术。它教会了我如何去思考验证的覆盖度,如何去评估验证的有效性,以及如何去写出易于维护和扩展的验证代码。

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这本书为我提供了一个非常实用的验证流程指南。作者在讲解验证平台的构建时,强调了模块化、分层化和可复用的设计原则,这让我受益匪浅。我过去在构建验证环境时,常常因为缺乏清晰的结构而感到混乱,而这本书则提供了一个清晰的蓝图。作者通过一个贯穿全书的实际案例,详细演示了如何从简单的驱动器和监视器开始,逐步构建一个完整的验证平台,包括如何使用序列(sequence)来生成激励,如何利用序列器(sequencer)来控制激励的流向,以及如何通过事务(transaction)来传递数据。我特别欣赏作者在讲解 UVM 的组件时,所强调的它们之间的职责划分和协作方式,这让我能够清晰地理解 UVM 的“验证组件”模型,并能够将其应用到我自己的设计验证项目中。此外,作者在讲解如何进行验证调试时,也提供了一些非常有用的技巧和方法,比如如何利用波形(waveform)来分析信号的行为,如何使用断言(assertion)来捕获潜在的错误,以及如何通过日志(log)来追踪验证过程中的信息。

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作为一名对硬件验证充满热情但又希望系统性学习的读者,我发现这本书为我提供了一个绝佳的学习路径。作者在内容编排上非常用心,从 SystemVerilog 的基础语法和数据类型,到面向对象编程的概念,再到更高级的验证组件和验证方法学,每一个环节都衔接得非常自然。我特别喜欢作者在讲解接口(interface)和通道(channel)时所强调的模块化设计理念,这让我意识到,一个良好的验证平台不仅要功能完善,更要结构清晰,易于理解和调试。作者通过一个贯穿全书的实际案例,生动地展示了如何从零开始构建一个完整的验证环境,包括如何设计事务(transaction)、如何编写驱动器(driver)和监视器(monitor)、如何实现响应器(responder)和检查器(checker),以及如何利用序列器(sequencer)来控制激励的生成。这种循序渐进的教学方式,让我能够清晰地看到每一个验证组件的职责和它们之间的交互关系。我发现自己越来越能够理解 UVM 的核心思想,比如“事务驱动”、“意图驱动”等概念,并且能够将这些概念应用到我自己的学习和实践中。这本书不仅教会了我如何使用 SystemVerilog 和 UVM 来编写验证代码,更重要的是,它培养了我对验证工程的系统性思维和工程化意识。

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这本书在介绍 SystemVerilog 的通信机制时,特别是通道(channel)和事件(event)的运用,为我打开了新的视野。作者详细讲解了如何利用这些机制来构建多线程、高并发的验证环境,以及如何实现不同验证组件之间的协同工作。我过去在处理复杂的验证场景时,常常会遇到线程同步和数据传递的问题,而这本书提供的解决方案,让我能够更有效地解决这些挑战。作者通过生动的代码示例,展示了如何利用通道来传递事务(transaction),以及如何利用事件来触发特定的验证动作。我特别欣赏作者在讲解如何利用事件来构建同步机制时,所提供的各种技巧和方法,比如如何使用 `uvm_event` 来创建可共享的事件,以及如何使用 `raise_objection`/`drop_objection` 来控制验证流程的进行。这些内容对于构建复杂的、可控的验证场景非常有帮助。

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读完这本书,我最大的感受是,它彻底颠覆了我之前对“写测试”的认知。我曾经认为,验证工程师的工作就是不断地编写各种“if-else”语句来模拟各种输入,然后检查输出是否正确。然而,这本书让我意识到,真正的验证工作远不止于此。作者在讲解约束随机化和覆盖率时,给我带来了巨大的启发。他详细地解释了如何利用约束来生成各种随机的、有意义的测试激励,以及如何通过定义各种覆盖点来衡量验证的完备性。我过去常常为如何生成足够多的测试场景而苦恼,而这本书提供了一种全新的思路,让我能够用更少的时间,覆盖更广的测试空间。作者对覆盖率的讲解尤为深刻,他不仅介绍了各种类型的覆盖率(如功能覆盖率、代码覆盖率),还讲解了如何有效地收集和分析覆盖率数据,从而指导我们优化测试策略。我发现,在学习了书中的方法后,我能够更自信地去设计测试用例,并且更有针对性地去发现潜在的bug。这本书就像是一把开启高效验证之门的钥匙,让我看到了一个更广阔、更具挑战性的验证工程师世界。作者的严谨性和对细节的关注也让我受益匪浅,他总是在讲解每一个概念时,都考虑到实际应用中可能遇到的各种问题,并给出相应的解决方案。

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这本书的另一大亮点在于其对测试覆盖率的深度探讨,这对于提升验证质量至关重要。作者并非简单地介绍覆盖率的概念,而是系统地讲解了如何定义、实现和分析各种类型的覆盖率,包括功能覆盖率、交叉覆盖率以及代码覆盖率。我尤其欣赏作者关于功能覆盖率的讲解,他详细阐述了如何根据设计的功能需求,定义出清晰的覆盖点,以及如何使用 SystemVerilog 的 `covergroup` 和 `coverpoint` 来实现这些覆盖点。通过作者提供的丰富示例,我能够理解如何将复杂的设计行为转化为可量化的覆盖度指标。此外,作者还深入讲解了如何利用交叉覆盖率来发现设计中的潜在组合问题,以及如何结合代码覆盖率来评估验证的完整性。这使得我对验证的“完备性”有了更深刻的理解,并且能够更有针对性地去编写测试用例,以达到更高的覆盖率目标。我发现,在学习了这本书的覆盖率相关章节后,我能够更自信地去评估我的验证工作的有效性,并能够通过覆盖率数据来指导我的下一步验证策略。

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这本书在描述 SystemVerilog 的高级特性时,给我留下了深刻的印记,特别是关于面向对象编程(OOP)在验证中的应用。作者没有仅仅停留在概念的介绍,而是通过大量的具体代码示例,生动地展示了如何利用类(class)、继承(inheritance)、多态(polymorphism)等 OOP 特性来构建模块化、可复用、易于维护的验证环境。我之前对 OOP 的理解只停留在理论层面,而这本书则将抽象的 OOP 概念与实际的验证工程紧密结合起来,让我真正理解了 OOP 在验证中的强大威力。例如,作者在讲解如何构建一个可配置的 BFMs(Bus Functional Models)时,就充分利用了继承和多态性,使得驱动器(driver)和监视器(monitor)能够灵活地适应不同的总线协议,而无需修改大量的代码。这种高度的抽象和封装,不仅大大提高了验证效率,也使得验证环境更加健壮和易于扩展。我特别欣赏作者在讲解 UVM 的组件(如 `uvm_sequence_item`, `uvm_driver`, `uvm_monitor`, `uvm_sequencer` 等)时,所阐述的它们之间的关系和交互逻辑,这让我能够清晰地理解 UVM 的架构设计理念,并能将其应用到我的项目中。

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这本书的语言风格非常接地气,作者在讲解复杂的验证概念时,总是能用通俗易懂的语言和生动的比喻来阐释,这使得我这个初学者也能够轻松理解。我之前接触过一些关于验证的书籍,但往往因为语言过于专业和晦涩而难以深入。而这本书则完全不同,作者就像一位经验丰富的老师,耐心地引导着我一步步学习。我特别欣赏作者在讲解如何构建验证场景时,所提供的各种实用建议和技巧,比如如何根据设计的状态机来生成测试激励,如何利用覆盖率来指导测试用例的编写,以及如何通过调试来快速定位和解决问题。这些内容都非常具有指导意义,能够帮助我更高效地完成验证任务。总而言之,这本书是一本非常值得推荐的 SystemVerilog 验证入门书籍,它不仅内容丰富,讲解透彻,而且语言生动,易于理解,能够帮助我快速掌握验证工程的核心知识和技能。

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令我印象深刻的是,作者在阐述 SystemVerilog 的约束随机化技术时,展现了其在生成高效验证激励方面的巨大潜力。我过去在编写测试用例时,常常需要花费大量的时间去手工编写各种场景,而约束随机化技术则提供了一种全新的思路,可以让我用更少的时间,生成更丰富、更具挑战性的测试激励。作者详细解释了如何使用 `constraint` 块来定义各种变量之间的关系,以及如何使用 `rand` 和 `randc` 关键字来指定变量的随机性。我特别欣赏作者在讲解如何构建复杂的约束时,所提供的各种技巧和方法,比如如何使用 `dist` 关键字来控制随机变量的分布,以及如何使用 `solve...before...` 关键字来强制变量的求解顺序。这让我能够根据设计的特性,生成更加有针对性和有效的测试激励,从而更早地发现潜在的bug。书中的许多代码示例都非常实用,能够直接应用于我的实际工作中,帮助我快速掌握约束随机化技术。

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验证大师级的书籍。。。

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Very good! 只是刚开始看例子看不懂,自己多动手实验就好了

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验证大师级的书籍。。。

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