$monitor和$strobe有何差異？

在編寫測試平時，經(jīng)常會用到$monitor和$strobe監(jiān)測某些信號，并且使用格式上與$display比較類似，但是它們之間還是存在差異的，它們在當(dāng)前仿真時間槽（time-slot）中被執(zhí)行的區(qū)間是不同的。$display發(fā)生在Active區(qū)，而$monitor和$strobe發(fā)生在當(dāng)前仿真的最后時刻，即post-pone區(qū)，并且一個time-slot是存在很多區(qū)域的，因此，它們在觀測具體信號值時是存在一定差異的。

【示例】

【仿真結(jié)果】

出現(xiàn)示例中的結(jié)果，是因?yàn)榉亲枞x值的LHS更新發(fā)生在Non-Active區(qū)，而此時的$display已經(jīng)執(zhí)行完畢，所以$display觀測不到sig更新后的值，但是$monitor發(fā)生在Post-pone區(qū)，晚于Non-Active區(qū)執(zhí)行，所以可以觀測到sig更新后的值。因此，$display和$monitor觀測到sig的值不同。在實(shí)際使用過程中，具體使用哪一種監(jiān)測方式則根據(jù)兩種監(jiān)測執(zhí)行的區(qū)間特點(diǎn)自行選擇，$strobe與$monitor在本例中監(jiān)測到的結(jié)果是一樣都發(fā)生在Post-pone區(qū)，執(zhí)行類似，在此不贅述。那么既然$strobe和$monitor執(zhí)行效果一樣，都發(fā)生在Post-pone區(qū)，那么為什么還要同時存在呢？兩者之間有些什么差異呢？下面我們就兩者之間的一些差異進(jìn)行示例說明。

1 $strobe的執(zhí)行

$strobe只有在被調(diào)用時才會對其中的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，此時的參數(shù)所具有的值可以認(rèn)為是其所在當(dāng)前時間槽（time-slot）中的最終值。另外，$strobe在設(shè)計中可以多次被調(diào)用，且多次調(diào)用相互之間不產(chǎn)生任何影響。

【示例】

【仿真結(jié)果】

示例中，在always過程塊中，當(dāng)敏感時間列表中的信號發(fā)生一次變化，always過程塊中的$strobe就會執(zhí)行一次，并且輸出此次執(zhí)行時對應(yīng)參數(shù)的穩(wěn)定值。在initial過程塊中，等待4個時間單位后$strobe執(zhí)行，并且輸出此時對應(yīng)參數(shù)的穩(wěn)定值，而在sig變化的其他時刻，該語句并未執(zhí)行（因?yàn)閕nitial塊只執(zhí)行了一次，并且完成了他的歷史使命）?？梢?strobe的執(zhí)行取決于對其的調(diào)用，它的執(zhí)行并不取決于其中參數(shù)的變化，同時可見該語句在代碼中可以被多次調(diào)用，并且多次調(diào)用之間不會產(chǎn)生相互影響。

2 $monitor的執(zhí)行

$monitor和$strobe雖然它們監(jiān)測的參數(shù)都是當(dāng)前時間槽該參數(shù)最后的穩(wěn)定值，但兩者在具體執(zhí)行上還是有一定差別的，下面通過示例說明$monitor的用法。

【示例】

【仿真結(jié)果】

示例中，$monitor位于過程塊中，sig從0時刻開始，每發(fā)生一次變化，$monitor就會執(zhí)行一次，可見$monitor會持續(xù)監(jiān)測其中參數(shù)的變化，只要其中參數(shù)發(fā)生變化，$monitor就會執(zhí)行。那么是不是其中的任何參數(shù)的變化都會觸發(fā)$monitor的執(zhí)行，例如，可不可以使用$monitor監(jiān)測時間的變化呢？

【示例】

【仿真結(jié)果】

示例中，隨著仿真時間的推進(jìn)，$monitor僅執(zhí)行了一次。這主要是因?yàn)樵?monitor中，如果監(jiān)測的參數(shù)是$time、$stime和$realtime這些系統(tǒng)函數(shù)的返回值，$monitor對這些時間參數(shù)的變化并不敏感。

另外，當(dāng)$monitor中具有多個參數(shù)同時發(fā)生變化時，這是因?yàn)檫@些參數(shù)在當(dāng)前時間槽中調(diào)用$monitor時都已經(jīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)了，所以此時$monitor只調(diào)用一次，如下所示。

【示例】

【仿真結(jié)果】

那么，我們可不可以使用多個$monitor監(jiān)測信號的變化呢？此時$monitor會如何執(zhí)行呢？我們看看下面的示例。

【示例】

【仿真結(jié)果】

示例中，使用了兩個$monitor分別檢測sig1和sig2信號的變化，但是仿真結(jié)果僅有一個$monitor執(zhí)行。這主要是因?yàn)?monitor執(zhí)行上的一個特點(diǎn)，在任意仿真時刻，只有一個$monitor系統(tǒng)任務(wù)處于激活執(zhí)行狀態(tài)，至于多個$monitor執(zhí)行的順序，一般則取決于哪一個$monitor最近一次被調(diào)用。除此之外，$nonitor還提供了其他的配置系統(tǒng)任務(wù)，可以通過這些系統(tǒng)任務(wù)實(shí)現(xiàn)對于$monitor執(zhí)行的控制。

【示例】

【仿真結(jié)果】

示例中，$monitoroff和$monitoron之間sig的變化并沒有觸發(fā)$monitor系統(tǒng)任務(wù)的執(zhí)行。這主要是因?yàn)?monitoroff會不使能當(dāng)前所有激活的$monitor任務(wù)對于其中參數(shù)的監(jiān)測，所以在$monitoroff之后，$monitor監(jiān)測的參數(shù)如果發(fā)生變化，將不會觸發(fā)$monitor的執(zhí)行。$monitoron的效果與$monitoroff剛好相反，主要用于再次啟動激活$monitor任務(wù)，在$monitoron執(zhí)行后，如果$monitor監(jiān)測的參數(shù)發(fā)生變化，則會觸發(fā)$monitor的執(zhí)行。

綜上所述，$strobe和$monitor執(zhí)行的主要特定如下：

?$strobe和$monitor監(jiān)測的相關(guān)變量的值，都是這些變量在當(dāng)前時間槽中的最終穩(wěn)定值；

?$strobe只有在被調(diào)用時才會對其中的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,而$monitor只要監(jiān)測的參數(shù)發(fā)生變化，$monitor就會執(zhí)行；

?代碼中可以存在多個$strobe，并且多個$strobe的調(diào)用相互之間不影響；

?在$strobe和$monitorr中，如果監(jiān)測的參數(shù)是$time、$stime和$realtime這些系統(tǒng)函數(shù)的返回值，$strobe和$monitor對這些時間參數(shù)的變化并不敏感

?在任意仿真時刻，只有一個$monitor系統(tǒng)任務(wù)處于激活執(zhí)行狀態(tài)，至于多個$monitor執(zhí)行的順序，一般則取決于哪一個$monitor最近一次被調(diào)用；

?可以通過$monitoroff和$monitoron對$monitor的執(zhí)行進(jìn)行監(jiān)測；

審核編輯：黃飛