按键抖动仿真Testbench（repeat、task、random）的用法

之前一讲，我们是用了简单的TB的写法，产生的是固定的抖动。
下面我们要用到随机函数、task任务、repeat函数来生成随机的抖动仿真
https://blog.youkuaiyun.com/ciscomonkey/article/details/86485111

一、关键字的用法

1、random的用法

$ random这一系列函数可以产生一个有符号的32bit随机整数。一般的用法是$ random %b, 其中b>0; 这样就会生成一个范围在（-b+1）:(b-1)中的随机数。
如果只得到正数的随机数，可采用{$random}%b来产生。

比如我们可以用于随机时间: {$random}%20_000_000 表示的是20_000_000以内的随机数。

2、task的用法

task和function综合出来的电路都是组合电路，如果你想在task和function来写时序功能，那你需要的是module而不是这两个。

task <任务名>
<端口及其数据类型声明语句>
<组合语句1>
<组合语句2>
<组合语句n>
endtask

任务的调用的语法如下：
<任务名>（顶层端口1，顶层端口2，。。。顶层端口n）

task只综合组合逻辑部分。

实际例子如下：

//任务task使用示例
module test 
(
    input [3:0] A, B, 
    input CIN, 
    output [3:0] S, 
    output COUT
);

reg [1:0] S0, S1, S2, S3;

task ADD;
    input A, B, CIN;
    output [1:0] C;
    reg [1:0] C;
    reg S, COUT;
    begin
        S = A ^ B ^ CIN;
        COUT = (A&B) | (A&CIN) | (B&CIN);
        C = {COUT, S};
    end
endtask

always @(A or B or CIN)
begin
    ADD (A[0], B[0], CIN, S0);
    ADD (A[1], B[1], S0[1], S1);
    ADD (A[2], B[2], S1[1], S2);
    ADD (A[3], B[3], S2[1], S3);
    S = {S3[0], S2[0], S1[0], S0[0]};
    COUT = S3[1];
end

endmodule

3、repeat的用法

表示重复执行的次数，不可以综合
语法结构

repeat（常数）
begin
...
end

二、按键随机抖动仿真（testbench训练）

运用上面讲述的三个函数，进行仿真，也就是说，我们随机的隔一段时间，就把key翻转一次，一共执行key翻转50次的65535ns随机变量的抖动,来模拟的抖动，那么我的最大抖动时间就是random的最大数*50（假设每次都随机数去取了最大数）

`timescale 1ns/1ns
`define clk_period 20

module key_filter_tb;
		
	reg clk;
	reg rst_n;

	reg key;
	
	wire key_flag;
	wire key_state;
	
	key_filter key_filter(
		.clk(clk),
		.rst_n(rst_n),
		.key(key),
		.key_flag(key_flag),
		.key_state(key_state)
	);
	
		initial begin
	 	rst_n = 1'b0;
		#(`clk_period*10) rst_n = 1'b1;
		#(`clk_period*10 + 1);
		press_key(39999999,49999999);
		
		press_key(59999999,49999999);
		press_key(159999999,99999999);
	 
	 end
	
	initial clk = 1;
	always#(`clk_period/2) clk = ~clk;

	reg [15:0]myrand;
	 task press_key;
		input [31:0]press_time;
		input [31:0]release_time;
		begin
			repeat(50)begin
				myrand = {$random}%65536;
				#myrand key = ~key;			
			end
			key = 0;
			#press_time;
			
			repeat(50)begin
				myrand = {$random}%65536;
				#myrand key = ~key;			
			end
			key = 1;
			#release_time;		
		end	
	endtask
	endmodule