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【数字IC/FPGA】Verilog中的force和release

news 2025/8/11 0:49:28

在Verilog中，将force用于variable会覆盖掉过程赋值，或者assign引导的连续（procedural assign）赋值，直到release。
下面通过一个简单的例子展示其用法：
加法器代码

module adder
(
input  logic [31:0] a,
input  logic [31:0] b,
output logic [31:0] sum
);
//sum
assign sum = a + b;
endmodule

测试平台代码（主要用于产生激励）

module test;logic [31:0] a;logic [31:0] b;logic [31:0] sum;initial beginforever begina = $urandom % 128;b = $urandom % 128;#10;endend//initial begin#200 force u_adder.a = 32'd33;force u_adder.b = 32'd66;#200release u_adder.a;release u_adder.b;endinitial begin$fsdbDumpfile("adder.fsdb");$fsdbDumpvars(0);$fsdbDumpMDA();endinitial begin#1000$finish;end//instadder u_adder(.a  (a  ),.b  (b  ),.sum(sum));endmodule

如上所示，正常情况下，u_adder模块的a和b端口由testbench中的a和b信号驱动，然而，在时间为200ns处，u_adder模块的输入u_adder.a和u_adder.b被强制固定为33和66，如下代码所示。

    #200 force u_adder.a = 32'd33;force u_adder.b = 32'd66;

又经过200ns后，release语句释放了u_adder.a和u_adder.b的强制赋值，如下代码所示：

    #200release u_adder.a;release u_adder.b;

编写makefile文件，对上述代码进行仿真，其中，makefile文件的内容如下：

all: listfile com sim verdi cleanlistfile:find -name "*.sv" > filelist.fcom:vcs -full64 -cpp g++-4.8 -cc gcc-4.8 -LDFLAGS -Wl,--no-as-needed -sverilog -debug_access -timescale=1ns/10ps \-f filelist.f -l com.log -kdb -lca sim:./simv -l sim.log +fsdb+forceverdi:verdi -sv -f filelist.f -ssf *.fsdb -nologo &clean:rm -rf csrc *.log *.key *simv* *.vpd *DVE*rm -rf verdiLog *.fsdb *.bak *.conf *.rc *.f

这里，在运行simv文件时，需要加上+fsdb+force选项，即：

./simv -l sim.log +fsdb+force

运行verdi查看波形，有下图：
在这里插入图片描述
可以看到，第200-400ns，加法器实际的输入a和b被固定为33和66，其值不再与testbench中的a, b绑定。另外，图中的紫色三角形分别表示该信号被force和release的时刻，被force强制指定的值，在显示的时候，前面会有一个^符号，例如上图中的^33和^66。