在C程序的設計中，任何一個C程序的頂層都是main()函數。而在vivado HLS的設計中，只要函數的層次在main()函數以下，都可以被綜合。但是每個vivado HLS工程只能指定一個top層函數作為輸出RTL模塊的頂層，其它和這個函數層次平行，不需要被綜合的函數都可以作為testbench來使用。這樣就帶來一個問題，如何編寫vivado HLS工程的testbench更高效，或者說能更好的讓HLS工具自動重用C testbench驗證產生的RTL代碼就變得非常重要。

通常，在Vivado HLS中，好的C testbench設計原則是testbench設計和需要實現的算法函數分別保存在不同的文件中，并且充分利用頭文件。Testbench常常包含了一些HLS綜合不支持的操作，比如通過文件的讀寫取得仿真數據并保存結果，或者打印一些測試結果進行分析。在頭文件中，完成對testbench中所有的數據類型和函數的定義，以及包含共享的設計文件和函數庫。

Vivado HLS中，只能指定一個top層函數用于綜合，top層函數可以包含多個子函數。當需要綜合多個并行層次的函數時，可以編寫一個wrapper函數作為top層函數，將需要綜合的多個并行函數封裝起來。

C testbench的目不僅是要驗證需要綜合的top函數功能正確（C編譯器驗證環境），同時重用C testbench作為綜合產生RTL代碼的仿真激勵，HLS工具自動調用C testbench來驗證RTL功能的一致性（C編譯器和RTL仿真器的協同仿真環境）。這樣，編寫一個好的風格testbench可以很好的提高設計的驗證效率，如果在HLS綜合前和綜合過程中，需要修改綜合函數的代碼，可以用testbench驗證，確保需要綜合的C算法功能正確。

Vivado HLS中推薦高效的testbench具有如下三個特征：
1. Testbench代碼和需要綜合的C算法代碼保存在不同的文件中（例子1-1）。輸入多個不同的數據，對需要綜合的Top層函數執行多次的處理和驗證。還可以進行top函數多樣性的測試。Testbench和C設計分開不同的文件使得HLS工程非常清晰，它們分別作為test bench文件和source文件加入HLS的project中。(Testbench和要綜合實現的設計文件分別保存不是HLS強制的，也可以保存在同一個文件中，如果保存為同一個文件，在HLS工程，需要指定這個文件既是testbench文件也是source文件)。

2. Testbench具有自測試功能，testbench調用需綜合的top函數，仿真輸出結果與已知正確的數值進行對比。已知正確的數值可以通過文件讀入（例子2-1），也可以由testbench的其它部分的仿真代碼產生（例子2-2）。

3. Main()函數作為testbench函數（例子3-1），如果仿真top函數正確，main()函數返回0值；如果仿真不通過，返回任意非0的值即可（例子3-2）。（之所以要求仿真正確返回0值，是因為HLS工具自動進行RTL驗證時，如果testbench返回0值，HLS認為仿真正確，而返回其它值時，HLS報告仿真失敗）。

綜上所述，掌握三個基本的VivadoHLS工程testbench編寫原則，可以輕松書寫VHLS高效的testbench仿真激勵。首先，testbench和要綜合的頂層函數分別保存在不同的文件中，使得vivadoHLS工程簡潔清楚；其次，testbench具有自測試功能，通過調用Golden函數或者已保存好的golden數據，與仿真的結果進行比較，使得HLS自動重用C testbench來驗證RTL仿真變得簡單；最好，數據比較一致返回“0”值，錯誤不一致時返回任意非“0”值即可。

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