Vivado仿真内部波形呈蓝色Z，单模块仿真却无误

Question

如图所示，对整体tb仿真时会出现高阻态的蓝色Z

但是若切换到单独对实例化的top仿真则波形正常且其余模块也正常

没遇到过这种问题，求了解的人解答

Answer 1

让 “紫雾凌寒” 来帮你回答,本回答结合 DeepSeek

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1. 关键点分析：
   - 整体tb仿真出现蓝色Z（高阻态），而单独对实例化的top仿真波形正常。这表明问题可能出在整体tb的连接、激励设置或者某些信号的初始化上，导致部分信号在整体环境下呈现高阻态，而单独模块仿真时不存在此问题。
2. 解决方案：
   - 检查信号连接：
   • 仔细检查整体tb中各个模块之间的信号连接是否正确。例如，端口映射是否准确，信号的驱动和负载是否匹配。如果是基于Verilog的设计，示例代码如下：

module top_module (
    input wire clk,
    input wire rst,
    output wire [7:0] data_out
);
    // 实例化子模块
    sub_module u1 (
       .clk(clk),
       .rst(rst),
       .data_out(data_out)
    );
endmodule

module sub_module (
    input wire clk,
    input wire rst,
    output reg [7:0] data_out
);
    always @(posedge clk or posedge rst) begin
        if (rst) begin
            data_out <= 8'b0;
        end else begin
            data_out <= data_out + 1;
        end
    end
endmodule

 - 在tb中检查连接时，要确保每个信号都连接到了正确的位置，没有悬空或者连接错误的情况。

• 检查激励设置：
  • 查看整体tb中的激励信号是否合理。激励信号的强度、持续时间等参数可能会影响仿真结果。例如，对于一个需要有效驱动的信号，激励信号的强度是否足够。如果激励信号是通过initial块产生的，示例代码如下：

module tb_top_module;
    reg clk;
    reg rst;
    wire [7:0] data_out;

    top_module uut (
       .clk(clk),
       .rst(rst),
       .data_out(data_out)
    );

    initial begin
        clk = 0;
        forever #5 clk = ~clk; // 10ns周期的时钟
    end

    initial begin
        rst = 1;
        #20;
        rst = 0;
    end
endmodule

 - 确保激励信号能够正确地触发模块的功能，并且不会导致信号处于不确定状态。

• 检查信号初始化：
  • 确认整体tb中各个模块的信号初始值是否正确设置。特别是对于一些需要初始状态的模块，如寄存器等。例如，在上述sub_module中，rst信号为高时，data_out初始化为0。如果在整体tb中某些信号的初始化没有正确设置，可能会导致模块在开始仿真时处于不确定状态，从而出现高阻态。
    3. 多种解决方案的优缺点：
• 检查信号连接：
  • 优点：直接针对可能出现问题的连接部分进行排查，能够快速定位连接错误导致的问题，解决方法较为直观。
  • 缺点：需要对设计中的所有连接进行仔细检查，工作量较大，如果设计复杂，可能需要花费较多时间。
• 检查激励设置：
  • 优点：能够发现激励信号不合理导致的问题，对于一些由于激励不当引起的仿真异常情况较为有效。
  • 缺点：需要对激励信号的各个参数进行分析，可能需要反复调整激励信号来验证，过程相对繁琐。
• 检查信号初始化：
  • 优点：关注模块内部信号的初始状态，对于一些依赖初始值的模块问题能够准确排查。
  • 缺点：需要对每个模块的信号初始化逻辑进行梳理，可能会遗漏一些隐藏在深层逻辑中的初始化问题。
    4. 总结：
    整体tb仿真出现高阻态而单独模块仿真正常，主要原因可能是连接错误、激励设置不合理或信号初始化问题。通过仔细检查信号连接、激励设置和信号初始化这几个方面，可以逐步排查并解决问题。在实际排查过程中，需要综合运用这几种方法，根据具体设计情况进行分析和验证。

希望以上解答对您有所帮助。如果您有任何疑问，欢迎在评论区提出。