vcs和verdi的調(diào)試及聯(lián)合仿真案例

環(huán)境配置

首先搭建好vcs和Verdi都能工作的環(huán)境，主要有l(wèi)icense問題，環(huán)境變量的設(shè)置。在220實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)器上所有軟件的運(yùn)行環(huán)境都是csh。所以，所寫的腳本也都是csh的語法。

生成波形文件

Testbench的編寫

若想用Verdi觀察波形，需要在仿真時(shí)生成fsdb文件，而fsdb在vcs或者modelsim中的生成是通過兩個(gè)系統(tǒng)調(diào)用$fsdbDumpfile $fsdbDumpvars來實(shí)現(xiàn)的。而這兩個(gè)系統(tǒng)調(diào)用并不是Verilog中規(guī)定的，是Verdi以pli（Programming Language Interface）的方式實(shí)現(xiàn)的。這就需要讓vcs編譯時(shí)能找到相應(yīng)的庫。

首先在testbench中需加入以下語句

`ifdef DUMP_FSDB

initialbegin

$fsdbDumpfile（“test.fsdb”）;

$fsdbDumpvars;

end

`endif

這個(gè)編譯開關(guān)在用vcs編譯時(shí)加入+define+DUMP_FSDB選項(xiàng)就可以打開，也可以在define.v文件中定義DUMP_FSDB這個(gè)宏。

我們現(xiàn)在所接觸的仿真波形文件主要有

? Wlf文件： WLF波形日志文件，是modelsim的專用文件。這個(gè)wlf文件只能是由modelsim來生成，也只能通過modelsim來顯示。在用modelsim做仿真時(shí)，仿真結(jié)束都會(huì)生成一個(gè)*.wlf的文件（默認(rèn)是vsim.wlf）。下次就可以通過通過modelsim直接打開這個(gè)保存下來的波形。vsim -view vsim.wlf -do run.do其中run.do中的內(nèi)容為要查看的波形信號(hào)。要強(qiáng)調(diào)的是不是一個(gè)通用的文件文件格式。

? VCD文件：VCD 是一個(gè)通用的格式。 VCD文件是IEEE1364標(biāo)準(zhǔn)（Verilog HDL語言標(biāo)準(zhǔn)）中定義的一種ASCII文件?？梢酝ㄟ^Verilog HDL的系統(tǒng)函數(shù)$dumpfile，$dumpvars等來生成。我們可以通過$dumpvars的參數(shù)來規(guī)定我們抽取仿真中某個(gè)特定模塊和信號(hào)的 VCD數(shù)據(jù)。它主要包含了頭信息，變量的預(yù)定義和變量值的變化信息。正是因?yàn)樗诵盘?hào)的變化信息，就相當(dāng)于記錄了整個(gè)仿真的信息?？梢杂眠@個(gè)文件來再現(xiàn)仿真，也就能夠顯示波形。另外我們還可以通過這個(gè)文件來估計(jì)設(shè)計(jì)的功耗。因?yàn)閂CD是 Verilog HDL語言標(biāo)準(zhǔn)的一部分，因此所有的verilog的仿真器都要能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。因此我們可以在verilog代碼中通過系統(tǒng)函數(shù)來dump VCD文件。另外，我們可以通過modelsim 命令來dump VCD文件，這樣可以擴(kuò)展到VHDL中。具體的命令： vcd file myfile.vcd vcd add /test/dut/* 這個(gè)就生成一個(gè)含dut下所有信號(hào)的VCD數(shù)據(jù)信息。我們?cè)谑褂脕磉M(jìn)行仿真 vsim -vcdstim myfile.com test;add wave /*;run -all;

? FSDB文件：fsdb文件是verdi使用一種專用的數(shù)據(jù)格式，類似于VCD，但是它是只提出了仿真過程中信號(hào)的有用信息，除去了VCD中信息冗余，就像對(duì) VCD數(shù)據(jù)進(jìn)行了一次huffman編碼。因此fsdb數(shù)據(jù)量小，而且會(huì)提高仿真速度。我們知道VCD文件使用verilog內(nèi)置的系統(tǒng)函數(shù)來實(shí)現(xiàn) 的，fsdb是通過verilog的PLI接口來實(shí)現(xiàn)的。$fsdbDumpfile，$fsdbDumpvars等 另外，在VCS仿真器中還有一種VCD＋的數(shù)據(jù)格式VPD，詳細(xì)情況參照VCS的使用。 注意：WIF：波形中間格式；WLF：波形日志文件。由于在ModelSim下只能打開WLF文件 使用ModelSim行命令vcd2wlf 將VCD文件轉(zhuǎn)化為WLF文件。

而在dump fsdb文件需要幾個(gè)文件，Verdi.tab， pli.a 以及與仿真器相應(yīng)版本的.so庫文件（需要修改LD_LIBRARY_PATH變量）。而這些目錄在以往的版本中是比較凌亂的。

在Verdi200907版本之后它的dumper就做了統(tǒng)一化的處理：

How to Link the New Unified Dumper？

Prerequisites：

? ${NOVAS_INST_DIR} ：

Verdi/Siloti install directory.

? ${PLATFORM} ：

LINUX： Linux OS （32-bit）

LINUX64： Linux OS （64-bit）

SOL2： SunOS 5.x （32-bit）

SOL7： SunOS 5.x （64-bit）

IBM5： IBM 5.1

? Tab file：

novas.tab

? LD_LIBRARY_PATH

${NOVAS_INST_DIR}/share/PLI/lib/${PLATFORM} needs to be added as one of the

LD_LIBRARY_PATH searching paths all the time.

? Novas banner：

*Novas*

? novas.vhd file：

For VHDL and mixed language users who transfer from the old FSDB dumper， the first time use of new unified FSDB dumper needs the “novas.vhd” to be re-compiled （or re-analyzed） if the FSDB dumping commands have been specified in the VHDL design.

The related unified dumper directories are：

• ${NOVAS_INST_DIR}/share/PLI/VCS
• ${NOVAS_INST_DIR}/share/PLI/MODELSIM
• ${NOVAS_INST_DIR}/share/PLI/IUS
• ${NOVAS_INST_DIR}/share/PLI/lib

在我設(shè)的vcs環(huán)境中（csh）中設(shè)計(jì)的腳本如下

#！/bin/tcsh

if（-esimv）then

\rm-rsimv

endif

if（-esimv.daidir）then

\rm-rfsimv.daidir

endif

if（-ecsrc*）then

\rm-rfcsrc

endif

vcs0809

#verdi env setting

setPLATFORM=LINUX

setNOVAS_INST_DIR=/opt/spring/verdi201004

setenvLD_LIBRARY_PATH${NOVAS_INST_DIR}/share/PLI/lib/${PLATFORM}：${LD_LIBRARY_PATH}

vcs -l vcs.log \

-notice \

-line -debug_all \

-P $NOVAS_INST_DIR/share/PLI/VCS/$PLATFORM/novas.tab \

$NOVAS_INST_DIR/share/PLI/VCS/$PLATFORM/pli.a \

-f vcs.args

。/simv

需要注意：

• Csh中設(shè)置環(huán)境變量，需把環(huán)境變量用{}括起來，這一點(diǎn)我試了很多次，它確實(shí)不如bash的解析器更加智能。
• 在220的服務(wù)器上，vcs的版本是201006的，而Verdi的版本時(shí)間比較低，編譯時(shí)會(huì)提示，相應(yīng)的libsscore_vcs201006.so文件找不到?，F(xiàn)在我用的Verdi的版本是201004，而vcs的版本是200809

其中的vcs.args的參考腳本如下（以intra mode decision為例）

+libext+.v

+v2k

+acc

+define+DUMP_FSDB

-y http://www.cnblogs.com/rtl

-work work

//

// Testbench files

//

+incdir+http://www.cnblogs.com/bench

http://www.cnblogs.com/bench/tb_ip_mode_decision.v

// RTL files

//

+incdir+http://www.cnblogs.com/rtl

http://www.cnblogs.com/rtl/ip_mode_decision.v

http://www.cnblogs.com/rtl/defines.v

http://www.cnblogs.com/rtl/timescale.v

在csh中運(yùn)行

。/run_vcs

即可生成Verdi所需要的fsdb文件

之后運(yùn)行以下命令啟動(dòng)Verdi

verdi -2001 -f vcs.args -ssf test.fsdb

Verdi調(diào)試

Verdi調(diào)試主要分為以下幾步

? Load design and testbench into Debussy；

? 打開nWave，載入對(duì)應(yīng)的FSDB;

? 在nTrace中將要觀察的信號(hào)通過鼠標(biāo)中鍵Drag&Drop拖放到nWave中；

? 通常都是在波形上發(fā)現(xiàn)問題，找到錯(cuò)誤地方并雙擊鼠標(biāo)，會(huì)自動(dòng)跳到Real driver statement，也即會(huì)跳到源代碼所在。

? nTrace中，Active Annotation（快捷鍵X）標(biāo)出仿真結(jié)果在source code下；

? 在先前driver statement中找個(gè)driver來使用active trace來追蹤有效驅(qū)動(dòng)。

Verdi就是之前的Debussy，在調(diào)試時(shí)有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在我感覺最基礎(chǔ)的幾點(diǎn)就是它

? 只需執(zhí)行一遍仿真就可以查看所有的波形，而在modelsim中則需要反復(fù)運(yùn)行add wave命令，每一次都要重新仿真。

? 可以查看設(shè)計(jì)的原理圖schematic，這非常方便查看每一個(gè)module和wire的所對(duì)應(yīng)的硬件結(jié)構(gòu)，modelsim現(xiàn)在還沒有這個(gè)功能。

? 在仿真時(shí)可以很輕易地追蹤每個(gè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的源碼。