$display $monitor 用法

$display 語法 (課本 p2-10 - p2-12)

$display("Hello world")

可以在螢幕上顯示 Hello world 字串，在半加器的測試檔中作以下修改：

initial begin
$display("Half Adder test begin!!");    // 加入此行
$dumpvars;
$dumpfile("testha.dmp");

#0 a=0;
   b=0;
   $display($time, "=>a=%b,b=%b,sumX=%b,coutX=%b",a,b,sumX,coutX); // 加入此行

然後執行模擬，我們可以得到以下螢幕輸出：

Half Adder test begin!!
                   0=>a=0,b=0,sumX=x,coutX=x

從以上輸出我們可以得到當 a=0, b=0 的時候，sumX 跟 coutX 的值為 x (未知)。為什麼會有這個輸出結果 ?


原因：所有的電路都有延遲，當訊號在第 0 秒輸入時，不可能輸出就跟著改變。因此，我們可以再修改程式碼如下：

#0      a=0;
        b=0;
        $display($time, "=>a=%b,b=%b,sumX=%b,coutX=%b",a,b,sumX,coutX);

#1
        $display($time, "=>a=%b,b=%b,sumX=%b,coutX=%b",a,b,sumX,coutX);

其輸出為：
Half Adder test begin!!
                   0=>a=0,b=0,sumX=x,coutX=x
                   1=>a=0,b=0,sumX=0,coutX=0

我們可以觀察上面的第二行，發現在第 1 個時間單位時，sumX=0, coutX=0。這表示經過一個時間單位的延遲之後，電路已完成運算並在輸出端看到結果。

現在有個問題，萬一我們每個訊號的改變都希望能從螢幕上看到數值，該如何作 ?

1. 每一個訊號改變都加上 $display ==> 累死人，我們最好不要作這種蠢事

2. 使用 $monitor ==> 比較聰明的作法

因此我們可以將測試檔改成：

initial begin

$display("Half Adder test begin!!");                            // 加入此行

$monitor($time, "=>a=%b,b=%b,sumX=%b,coutX=%b",a,b,sumX,coutX); // 加入此行

$dumpvars;

$dumpfile("testha.dmp");

#0      a=0;

        b=0;

其輸出為：

Half Adder test begin!!

                   0=>a=0,b=0,sumX=0,coutX=0

                  10=>a=0,b=1,sumX=1,coutX=0

                  20=>a=1,b=0,sumX=1,coutX=0

                  30=>a=1,b=1,sumX=0,coutX=1

我們可以看到只要加一行 $monitor 之後，系統即會根據輸出/入的變化而自動列印其數值，不必每一行都加 $display。