在Verilog中测试有限状态机模块

我在为智能家居系统（舒适模块）编写测试台时遇到了一个问题。 舒适度模块采用有限状态机设计。 我应该如何测试模块的循环。 如果运动传感器为1，模块应不断检查温度传感器和温度传感器。 如果有人知道怎么做，我会非常感激

 `define start 4'd0 
 `define temp_heat 4'd1 
 `define temp_cool 4'd2 
 `define light_bright 4'd3 
 `define light_dim 4'd4 
module comfort (clk,reset,motion_sen,temp_sen,lume_sen,light,heater,cooler,light_high,light_low); 

input  clk,reset,motion_sen;
input [7:0] temp_sen,lume_sen; 
output reg heater,cooler,light_high,light_low,light;

reg [3:0] current_state;
reg [3:0] next_state;
wire clk; 
initial begin 
      current_state=`start;
  next_state= `start;
     heater='b0;
     cooler='b0;
     light_high='b0; 
     light_low='b0; 
     light='b0; 
end 
  always @(posedge clk) 
 current_state=next_state; 
 always @(current_state) 
 begin 
     case(current_state)
     `start: 
     begin 
         heater='b0; 
         cooler='b0; 
         light_high='b0; 
         light_low='b0;light='b0; 
     end 
 `temp_heat: 
     begin 
         if(motion_sen==1)                   
             begin 
                 heater ='b1; 
                 cooler='b0;
                 light='b1;
                 end                    
         else                     
         heater ='b0;
         end 
 `temp_cool:
    begin 
 if(motion_sen==1)                    
      begin 
  cooler ='b1;
      heater ='b0;
  light='b1;
  end                     
 else 
 cooler ='b0;
 end 
 `light_bright:
 begin 
 if(motion_sen==1)                  
 begin 
 light_high ='b1;
 light_low='b0;
 light='b1;
 end           
 else 
     light_high ='b0;
 end       
  `light_dim:
  begin 
  if(motion_sen==1)                
   begin   
 light_low ='b1;
 light_high='b0;
 end             
 else  
 light_low ='b0;
 end 
 endcase 
 end 

always  @(current_state,temp_sen,lume_sen,reset)
 begin 
     if(reset=='b1) 
         next_state=`start;
     else  
         case(current_state)
             `start: 
                 begin 
                     if(temp_sen> 'b00011110)
                         next_state=`temp_cool; 
                     else if(temp_sen< 'b00001111) 
                         next_state=`temp_heat; 
                     else if(lume_sen > 'b00001111) 
                         next_state=`light_dim;
                     else if (lume_sen < 'b00001010)
                         next_state=`light_bright; 
                 end  
             `temp_cool: 
                 begin  
                     if(temp_sen< 'b00001111)
                         next_state=`temp_heat;
                     else if (lume_sen > 'b00001111)
                         next_state=`light_dim;
                     else if(lume_sen < 'b00001010)
                         next_state=`light_bright;
                 end 
             `temp_heat: 
                 begin   
                     if(temp_sen> 'b00011110) 
                         next_state=`temp_cool;
                     else if (lume_sen > 'b00001111)
                         next_state= `light_dim;
                     else if(lume_sen < 'b00001010)
                     next_state= `light_bright; 
                 end  
             `light_dim: 
                 begin 
                     if(lume_sen < 'b00001111)
                         next_state=`light_bright;
                 end 
             `light_bright:
                 begin
                     next_state=`start;
                 end 
             endcase  
         end 
     endmodule

`define start 4'd0
`定义4’d1的温度
`定义温度4'd2
`定义灯光亮度4'd3
`定义灯光尺寸4'd4
模块舒适性（时钟、复位、运动传感器、温度传感器、亮度传感器、灯、加热器、冷却器、灯高、灯低）；
输入时钟、复位、运动传感器；
输入[7:0]温度传感器、温度传感器；
输出reg加热器、冷却器、灯高、灯低、灯；
reg[3:0]当前_状态；
reg[3:0]下一个州；
电线电缆；
初始开始
当前_状态=`开始；
next_state=`开始；
加热器=b0；
冷却器=b0；
轻_高='b0；
光照低='b0；
光=b0；
结束
始终@（posedge clk）
当前_状态=下一个_状态；
始终@（当前状态）
开始
案例（当前状态）
`开始：
开始
加热器=b0；
冷却器=b0；
轻_高='b0；
光照低='b0；光=b0；
结束
`温度/热量：
开始
如果（运动=1）
开始
加热器b1；
冷却器=b0；
光b1；
结束
其他的
加热器=b0；
结束
`温度冷却：
开始
如果（运动=1）
开始
冷却器b1；
加热器=b0；
光b1；
结束
其他的
冷却器=b0；
结束
`灯光明亮：
开始
如果（运动=1）
开始
轻(u高)b1 ;；
光照低='b0；
光b1；
结束
其他的
轻_高='b0；
结束
`灯光昏暗：
开始
如果（运动=1）
开始
轻(低)b1 ;；
轻_高='b0；
结束
其他的
光照低='b0；
结束
尾声
结束
始终@（当前状态、温度传感器、温度传感器、复位）
开始
如果（重置=='b1）
next_state=`开始；
其他的
案例（当前状态）
`开始：
开始
如果（温度传感器>'b00011110）
next_state=`temp_cool；
否则如果（温度传感器<'b00001111）
下一个状态=`temp\u heat；
否则，如果（lume_sen>'b00001111）
next_state=`light_dim；
否则如果（卢梅森<'b00001010）
next_state=`light_bright；
结束
`温度冷却：
开始
如果（温度传感器<'b00001111）
下一个状态=`temp\u heat；
否则，如果（lume_sen>'b00001111）
next_state=`light_dim；
否则如果（卢梅森<'b00001010）
next_state=`light_bright；
结束
`温度/热量：
开始
如果（温度传感器>'b00011110）
next_state=`temp_cool；
否则，如果（lume_sen>'b00001111）
next_state=`light_dim；
否则如果（卢梅森<'b00001010）
next_state=`light_bright；
结束
`灯光昏暗：
开始
如果（卢梅森<'b00001111）
next_state=`light_bright；
结束
`灯光明亮：
开始
next_state=`开始；
结束
尾声
结束
端模

测试，就像好的编码是一门艺术一样。那我就不能教你/告诉你其他人了

“熟能生巧”

一个程序是提供输入，使FSM处于状态X，然后测试是否是这种情况。其中最困难的部分是预测，您必须在不重复FSM代码的情况下编写FSM的等效代码。（这就是为什么理想情况下你会有其他人，例如使用UVM测试你的代码）

试着得到一个代码覆盖率高的模拟器，它会告诉你是否测试过每一个（角落）案例

---

说到这里，我认为您应该首先重新访问当前的代码，因为它的风格是相当非正统的。以下是我对当前代码的一些问题：

• 改进格式：修复缩进并在“始终”部分之间添加空行
• 使用ANSI样式的端口定义：

  （输入时钟，…输出调节加热器…）

• 尽量少用宏。对常量使用localparam
• 常量使用所有大写字母
• 添加指示器，例如所有状态常数以ST开头_
• 不要将二进制数用作值。8'd30比'b00011110'更能说明问题
• 您的代码已满闩锁。使用默认值或为每个状态中的每个变量指定一个值
• 不要使用

  always@（当前状态、温度传感器…

  而使用

  always\u梳

  或

  always@*

在RTL代码中使用“initial”有很大的争议，一些人说可以，其他人说使用reset（我在后一阵营）。你有一个reset信号，所以我建议你使用它并删除

initial

部分

最后一句话：
FSM首先检查温度并忽略灯光状态。

---

这通常是两个独立变量，但按照您编写的方式，您的FSM无法处理所有组合。

您要求为您解决某个

软件问题，但您甚至没有明确定义它。当运动传感器的值设置为开或关时，您可以监控您的信号，只需使用任何合适的软件技术即可请不要这样做。到底是什么阻止了您？而且，由于格式化，您的代码示例几乎不可读。