如何在SystemVerilog中手动设置随机化seed
2012-02-06 21:36
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可以产生受约束的随机激励是sv验证语言中最主要的feature,这里有一个常常会被验证工程师忽视的问题,就是随机化种子(seed)。
我们知道,用verilog里面的$random或者sv里面的$urandom产生的都只是伪随机数,也就是说,如果不改变seed,每次仿真产生的随机数都一样。
sv的受约束的随机化方法与上述情况其实也有点相同。sv中,每个对象维持自身的内部RNG,排他地用于randomize()方法,这使得对象的随机化保持各自独立。当生成对象时,创建它的线程的RNG的下一个值被用于设置成它的RNG的随机化种子。此时对象的new函数()默认的seed为1,如果不改变seed的值,则每次run仿真时,仍旧会产生相同的激励数据。
因此,我们需要手动设置new()函数中的随机化seed,使得每次run仿真时可以得到真正意义上的随机激励。
手动设置对象RNG的随机化seed的方法是:使用srandom()将种子传给随机的变量seed,这能确保在任意类成员变量被randomize之前,为对象的RNG设置新的随机化seed。举例如下:
这样,我们便从外部对RNG设置新的随机化seed了:
实际代码中,我们可以将seed宏定义为不同的值,还可以使用系统时间作为seed,我们先定义变量seed:
使用仿真命令即可将系统时间作为seed:
另外一种经常用到的方法是只需在仿真命令中加入+ntb_random_seed_automatic,代码中不需要出现变量seed,只需要有随机约束:
仿真命令如下:
最后,说点一家之言,仅供参考。
个人认为做随机化的时候,最好能使用一个file来记录之前每次你使用过的seed,原因是你可以在每次run仿真之前都把当前你设置的seed和file里记录的之前的所有seed比较,若不一样就可以用了,以此让随机性更加随机;此外,保存下来的seed,可以使仿真重现,便于debug。
我们知道,用verilog里面的$random或者sv里面的$urandom产生的都只是伪随机数,也就是说,如果不改变seed,每次仿真产生的随机数都一样。
sv的受约束的随机化方法与上述情况其实也有点相同。sv中,每个对象维持自身的内部RNG,排他地用于randomize()方法,这使得对象的随机化保持各自独立。当生成对象时,创建它的线程的RNG的下一个值被用于设置成它的RNG的随机化种子。此时对象的new函数()默认的seed为1,如果不改变seed的值,则每次run仿真时,仍旧会产生相同的激励数据。
因此,我们需要手动设置new()函数中的随机化seed,使得每次run仿真时可以得到真正意义上的随机激励。
手动设置对象RNG的随机化seed的方法是:使用srandom()将种子传给随机的变量seed,这能确保在任意类成员变量被randomize之前,为对象的RNG设置新的随机化seed。举例如下:
class Packet; rand bit[15:0] header; ... function new (int seed); this.srandom(seed); ... endfunction endclass
这样,我们便从外部对RNG设置新的随机化seed了:
Packet p = new(200); //create p with seed 200. p.srandom(300); //re-seed p with seed 300.
实际代码中,我们可以将seed宏定义为不同的值,还可以使用系统时间作为seed,我们先定义变量seed:
module test ; integer seed ; initial begin if(!$value$plusargs("seed=%d",seed)) seed = 10 ; ... end endmodule
使用仿真命令即可将系统时间作为seed:
vcs -R test.v +plusargs_save +seed=`date +%N
另外一种经常用到的方法是只需在仿真命令中加入+ntb_random_seed_automatic,代码中不需要出现变量seed,只需要有随机约束:
`timescale 1ns/1ns program test ; integer i ; class rc ; rand int a ; constraint con {a >0;} endclass initial begin rc ua = new(); for(i=0;i<10;i++) begin ua.randomize(); $display("%d",ua.a); end $display("%d",$urandom); end endprogram
仿真命令如下:
vcs -sverilog -R test.sv +plusarg_save +ntb_random_seed_automatic
最后,说点一家之言,仅供参考。
个人认为做随机化的时候,最好能使用一个file来记录之前每次你使用过的seed,原因是你可以在每次run仿真之前都把当前你设置的seed和file里记录的之前的所有seed比较,若不一样就可以用了,以此让随机性更加随机;此外,保存下来的seed,可以使仿真重现,便于debug。
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