GHDL挂起正在运行的测试台
在VHDL中测试简单的生活游戏实现时，在打印出“测试结束”消息后，空测试台的GHDL模拟会挂起，CPU使用率达到100％。
这是代码：
----- Package ------------------------------
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
package data_types is
type array2D is array (0 to 10, 0 to 10) of std_logic;
end data_types;
----- Main Code ----------------------------
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use work.data_types.all;
entity de0 is
port (matrix : inout array2D);
end de0;
architecture life of de0 is
-- Return the integer value of a cell, treating all out of bounds as 0
function cellValue (matrix : array2D; x, y : integer) return integer is
begin
if (y < 0 or y > matrix'high(1) or x < 0 or x > matrix'high(2) or matrix(y, x) = '0') then
return 0;
else
return 1;
end if;
end cellValue;
begin
-- Iterate over all cells
row: for y in matrix'range(1) generate
column: for x in matrix'range(2) generate
process
variable neighbours : integer := cellValue(matrix, x - 1, y - 1) +
cellValue(matrix, x - 1, y) +
cellValue(matrix, x - 1, y + 1) +
cellValue(matrix, x, y - 1) +
cellValue(matrix, x, y + 1) +
cellValue(matrix, x + 1, y - 1) +
cellValue(matrix, x + 1, y) +
cellValue(matrix, x + 1, y + 1);
begin
-- Update the cell value according to the game of life rules
if (neighbours = 2 or neighbours = 3) then
matrix(y, x) <= '1';
else
matrix(y, x) <= '0';
end if;
end process;
end generate;
end generate;
end life;
和测试台：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use work.data_types.all;
entity life_tb is
end life_tb;
architecture behaviour of life_tb is
component life
port (matrix : inout array2D);
end component;
for test: life use entity work.de0;
signal matrix : array2D;
begin
test: life port map (matrix => matrix);
process
begin
assert false
report "End of test" severity note;
wait;
end process;
end behaviour;
de0生命周期中的进程既没有敏感列表，也没有wait语句，所以这个进程将永远运行，只是在同一模拟时间无限循环执行进程中的语句，因此模拟不会停止。
您可以通过添加敏感列表(matrix)或在某些条件下等待来解决此问题。
这补充了MortenZdk的很好的答案。它太大了，无法发表评论，并且不会更改答案。它确实演示了如何使您的模型计时，以及如何使其停止连续运行。
放置矩阵是未标记过程在de0（life）中的敏感度列表
process (matrix)
给出：
ghdl -a de0.vhdl
ghdl -a life_tb.vhdl
ghdl -e life_tb
ghdl -r life_tb
life_tb.vhdl:22:13:@0ms:(assertion note): End of test
断言测试仅执行一次并立即执行，并不表示测试结束。
请注意，该模型已退出执行，但我们不知道模拟周期是如何进行的。仿真时间背后的想法是允许存储波形以及量化相对时间。
在仿真中添加时钟：
在体系结构声明区域中，我们声明时钟信号：
signal clk: std_logic;
您可以添加一个新进程以在您的测试平台（life_tb.vhdl）中生成时钟：
CLOCK:
process
begin
wait for 10 ns;
clk <= '0';
wait for 10 ns;
clk <= '1';
end process;
它具有20 ns的周期，并且模拟的第一个上升沿为10 ns。
我们为生活添加时钟：
component life
port (
matrix : inout array2D;
clk: in std_logic
);
end component;
我们更新de0实体以使用clk：
entity de0 is
port (
matrix : inout array2D;
clk: in std_logic
);
我们更新过程以使其对clk敏感并定时：
process (clk)
variable neighbours : integer := cellValue(matrix, x - 1, y - 1) +
cellValue(matrix, x - 1, y) +
cellValue(matrix, x - 1, y + 1) +
cellValue(matrix, x, y - 1) +
cellValue(matrix, x, y + 1) +
cellValue(matrix, x + 1, y - 1) +
cellValue(matrix, x + 1, y) +
cellValue(matrix, x + 1, y + 1);
begin
if clk'event and clk = '1' then
-- Update the cell value according to the game of life rules
if (neighbours = 2 or neighbours = 3) then
matrix(y, x) <= '1';
else
matrix(y, x) <= '0';
end if;
end if;
现在，由于clk是一个自由运行的振荡器，我们需要使用停止时间：
ghdl -a de0.vhdl
ghdl -a life_tb.vhdl
ghdl -e life_tb
ghdl -r life_tb --stop-time=100ns --wave=life_tb.ghw
life_tb.vhdl:35:13:@0ms:(assertion note): End of test
ghdl:info: simulation stopped by --stop-time
如果滚动浏览maxtrix元素，我们会发现在第一个时钟事件时，矩阵的四个角都设置为“ 1”。其余所有元素均设置为“ 0”。
光标处显示的第二个clk事件不会为任何矩阵元素分配新值（四个矩阵角每个看到三个邻居，它们是稳定的）。
如果矩阵在过程敏感度列表中，则模拟将在第二次（不计时）之后停止。
定时仿真的要点是，它允许您通过检查波形（在本例中为gtkwave）来窥视仿真。替代方法是断言和/或报告语句，但是在非定时模拟中，它们将在循环边界上发生，并且如果它们不是同一过程中的顺序语句，则不能保证顺序。
您可能会注意到，除了声明语句在测试台中评估矩阵事件之外，无需修改原始代码，就可以使模型停止仿真。您需要使用运行时选项更改停止仿真的阈值（例如--assert-level = warning，其中断言缺少矩阵事件的事件是警告。（断言将表示实际结束）测试）。
修复cellValue就像他们说的一样留给读者。（就像如何或为什么首先设置矩阵角？）
有趣的部分是告诉您模型何时定时处于静止状态。您可以使用矩阵事件来切换信号（将其用作时钟），并使用时钟测试该信号的相同值的两次连续出现。当然，该信号可以在具有断言级别的断言语句中使用，以在静态时结束仿真。
可综合的硬件涉及更多。