`timescale 1ns / 1ps

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// cpu21_board_top 的仿真测试（不上板，纯 RTL 仿真）
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// 检查内容：
//   1) 复位释放后 CPU 能从片内 ROM 取指（ROM 由 cpu21_board_rom.vh 初始化）；
//   2) 程序通过 MMIO 写 LED，板载 LED 端口上能看到 16 位跑马灯序列。
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// 默认的 board_demo 程序带约 20 ms 软件延时，仿真只需确认第一次写入；
// 若要完整验证跑马灯序列，可生成一份短延时的 ROM 并用 -d BOARD_ROM_FAST 编译：
//   xvlog -d BOARD_ROM_FAST board/cpu21_board_top.v <rtl/*.v> testbench/tb_board_top.v
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module tb_board_top;
    reg clk100 = 1'b0;
    reg rst_n = 1'b0;
    reg go = 1'b0;
    reg [2:0] irq_sw = 3'b000;

    wire [15:0] led;
    wire led_we;

    always #5 clk100 = ~clk100;  // 100 MHz

    cpu21_board_top #(
                        .LED_ADDR(32'h0000_1000)
                    ) dut (
                        .clk100(clk100),
                        .rst_n (rst_n),
                        .go    (go),
                        .irq_sw(irq_sw),
                        .led   (led),
                        .led_we(led_we),
                        // 扫雷扩展端口：本测试平台不复位测试这些功能，输入显式接 0/1，
                        // 避免悬空（z）传到中断控制器里影响跑马灯的比对结果。
                        .btnu    (1'b0),
                        .btnd    (1'b0),
                        .btnl    (1'b0),
                        .btnr    (1'b0),
                        .sw_flag (1'b0),
                        .ps2_clk (1'b1),
                        .ps2_data(1'b1),
                        .an      (),
                        .seg     (),
                        .dp      (),
                        .vga_r   (),
                        .vga_g   (),
                        .vga_b   (),
                        .vga_hs  (),
                        .vga_vs  ()
                    );

    integer changes = 0;
    reg [15:0] led_prev = 16'hxxxx;

    always @(posedge clk100) begin
        if (led !== led_prev) begin
            changes = changes + 1;
            led_prev = led;
            $display("t=%t  LED=%04h  led_we=%b", $time, led, led_we);
        end
    end

    initial begin
        $timeformat(-9, 3, " ns", 12);  // %t 按 ns 显示（默认按精度 ps 显示）
        $display("NOTE: 复位后观察 LED（默认程序首次写入应为 0001）");
        repeat (10) @(posedge clk100);
        rst_n = 1'b1;
        repeat (30000) @(posedge clk100);  // 300 us（CPU 时钟为 clk100/2 = 50 MHz）
        $display("FINAL: LED 变化次数=%0d 当前 LED=%04h", changes, led);
        $finish;
    end
endmodule