testbench (verilog)读取文件的细节问题

为什么要用？

在使用数字图像IC设计中，往往需要测试所设计的图像处理模块的功能，此时模块的输入端数据时序要求比较复杂，因此需要通过testbench按照一定的时序关系读取外部的文件中的数据，或者模块计算完后需要将输出的数据导出到外部文件中进行存储。

Verilog 提供了很多可以对文件进行操作的系统任务

文件开、关： $fopen ,$ fclose , fdisplay , $fwrite ,$ fstrobe , sformat , fgetc , $fgets ,$ fscanf , fseek , $ftell ,$ feof , $frewind 存储器加载：$ readmemh , $readmemb

如何使用？

文件打开： fd = $fopen("filename",mode)
其中 fd ：为返回的32bit文件描述符（打开错误时fd为0）
filename ：打开文件的名字
mode : 用于指定文件的打开方式

文件打开方式 mode 类型及其描述如下：

r   只读打开一个文本文件，只允许读数据。
w   只写打开一个文本文件，只允许写数据。如果文件存在，则原文件内容会被删除。如果文件不存在，则创建新文件。
a   追加打开一个文本文件，并在文件末尾写数据。如果文件如果文件不存在，则创建新文件。
rb  只读打开一个二进制文件，只允许读数据。
wb  只写打开或建立一个二进制文件，只允许写数据。
ab  追加打开一个二进制文件，并在文件末尾写数据。
r+  读写打开一个文本文件，允许读和写
w+  读写打开或建立一个文本文件，允许读写。如果文件存在，则原文件内容会被删除。如果文件不存在，则创建新文件。
a+  读写打开一个文本文件，允许读和写。如果文件不存在，则创建新文件。读取文件会从文件起始地址的开始，写入只能是追加模式。
rb+ 读写打开一个二进制文本文件，功能与 "r+" 类似。
wb+ 读写打开或建立一个二进制文本文件，功能与 "w+" 类似。
ab+ 读写打开一个二进制文本文件，功能与 "a+" 类似。

文件关闭： fd = $fclose(fd)
其中 fd ：需要关闭的对应文件
文件写入
$fdisplay(fd, arguments) ; 按顺序或条件写文件，自动换行$ fwrite(fd, arguments) ; 按顺序或条件写文件，不自动换行
$fstrobe(fd, arguments) ; 语句执行完毕后选通写文件$ fmonitor(fd, arguments) ; 只要数据有变化就写文件

例子：$fdisplay(fd, "New data1: %h", fd) ;

字符串写入
$swrite(reg, list_of_arguments) ; 按顺序或条件写字符串到变量 reg 中 len =$ sformat(reg, format_str, arguments) ;
按格式 format_str 写字符串到变量 reg 中格式与 $display 指定格式时一致不建议省略第二个参数 format_str可返回字符串长度 len。
★★★文件读取
按字符读文件 c = $fgetc( fd ) ;
按字符格式将 fd 数据输出给变量 c，c 位宽最少为 8

按字符写缓冲区 code = $ungetc(c, fd ) ; 向文件 fd 缓冲区写字符 c，c 值在下次调用$ fgetc 时返回，文件 fd 自身内容不会发生变化。正常写缓冲时返回值 code 为 0，发生错误时返回值 code 为 EOF

按行读文件 code = $fgets(str, fd) ；
按字符连续读，直至变量 str 被填满，或一行内容读取完毕，或文件结束正常读取时返回值 code 为读取行数（次数），发生错误时 code 为 0

按格式读文件 code = $fscanf(fd, format, args) ; 按格式 format 将文件 fd 中的数据读取到变量 args 中 format 可参考$ display 指定格式说明读取一次的停止条件为空格或换行
读取发生错误时返回值 code 为 0

按格式读字符串 code = $sscanf(str, format, args) ; 按格式 format 将字符串型变量 str 读取到变量 args 中调用格式方法和$ fscanf 一致

按二进制读文件 code = $fread(store, fd, start, count) ;
按二进制数据流格式将数据从文件 fd 读取到数组或寄存器变量 store 中。start 为文件起始地址，count 为读取长度。若 start/count 未指定，数据会全部填充至变量 store 中若 store 为寄存器类型，则 start/count 参数无效，store 变量填充满一次数据后便会停止读取