vcs和verdi的联合仿真

环境配置

首先搭建好vcs和Verdi都能工作的环境，主要有license问题，环境变量的设置。在220实验室的服务器上所有软件的运行环境都是csh。所以，所写的脚本也都是csh的语法。

生成波形文件

Testbench的编写

若想用Verdi观察波形，需要在仿真时生成fsdb文件，而fsdb在vcs或者modelsim中的生成是通过两个系统调用$fsdbDumpfile $fsdbDumpvars来实现的。而这两个系统调用并不是Verilog中规定的，是Verdi以pli(Programming Language Interface)的方式实现的。这就需要让vcs编译时能找到相应的库。

首先在testbench中需加入以下语句

`ifdef  DUMP_FSDB

initialbegin

  $fsdbDumpfile("test.fsdb");

  $fsdbDumpvars;

end

`endif

这个编译开关在用vcs编译时加入+define+DUMP_FSDB选项就可以打开，也可以在define.v文件中定义DUMP_FSDB这个宏。

我们现在所接触的仿真波形文件主要有

• Wlf文件： WLF波形日志文件，是modelsim的专用文件。这个wlf文件只能是由modelsim来生成，也只能通过modelsim来显示。在用modelsim做仿真时，仿真结束都会生成一个*.wlf的文件(默认是vsim.wlf)。下次就可以通过通过modelsim直接打开这个保存下来的波形。vsim -view vsim.wlf -do run.do其中run.do中的内容为要查看的波形信号。要强调的是不是一个通用的文件文件格式。
• VCD文件：VCD 是一个通用的格式。 VCD文件是IEEE1364标准(Verilog HDL语言标准)中定义的一种ASCII文件。可以通过Verilog HDL的系统函数$dumpfile,$dumpvars等来生成。我们可以通过$dumpvars的参数来规定我们抽取仿真中某个特定模块和信号的 VCD数据。它主要包含了头信息，变量的预定义和变量值的变化信息。正是因为它包含了信号的变化信息，就相当于记录了整个仿真的信息。可以用这个文件来再现仿真，也就能够显示波形。另外我们还可以通过这个文件来估计设计的功耗。因为VCD是 Verilog HDL语言标准的一部分，因此所有的verilog的仿真器都要能实现这个功能。因此我们可以在verilog代码中通过系统函数来dump VCD文件。另外，我们可以通过modelsim 命令来dump VCD文件，这样可以扩展到VHDL中。具体的命令： vcd file myfile.vcd vcd add /test/dut/* 这个就生成一个含dut下所有信号的VCD数据信息。我们在使用来进行仿真 vsim -vcdstim myfile.com test;add wave /*;run -all;
• FSDB文件：fsdb文件是verdi使用一种专用的数据格式，类似于VCD，但是它是只提出了仿真过程中信号的有用信息，除去了VCD中信息冗余，就像对 VCD数据进行了一次huffman编码。因此fsdb数据量小，而且会提高仿真速度。我们知道VCD文件使用verilog内置的系统函数来实现 的，fsdb是通过verilog的PLI接口来实现的。$fsdbDumpfile,$fsdbDumpvars等 另外，在VCS仿真器中还有一种VCD＋的数据格式VPD，详细情况参照VCS的使用。 注意：WIF：波形中间格式；WLF：波形日志文件。由于在ModelSim下只能打开WLF文件 使用ModelSim行命令vcd2wlf 将VCD文件转化为WLF文件。

而在dump fsdb文件需要几个文件，Verdi.tab, pli.a 以及与仿真器相应版本的.so库文件（需要修改LD_LIBRARY_PATH变量）。而这些目录在以往的版本中是比较凌乱的。

在Verdi200907版本之后它的dumper就做了统一化的处理：

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:

l  ${NOVAS_INST_DIR}/share/PLI/VCS

l  ${NOVAS_INST_DIR}/share/PLI/MODELSIM

l  ${NOVAS_INST_DIR}/share/PLI/IUS

l  ${NOVAS_INST_DIR}/share/PLI/lib

在我设的vcs环境中（csh）中设计的脚本如下

#!/bin/tcsh

if(-esimv)then

   m-rsimv

endif

 

if(-esimv.daidir)then

   m-rfsimv.daidir

endif

 

if(-ecsrc*)then

   m-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：

l  Csh中设置环境变量，需把环境变量用{}括起来，这一点我试了很多次，它确实不如bash的解析器更加智能。

l  在220的服务器上，vcs的版本是201006的，而Verdi的版本时间比较低，编译时会提示，相应的libsscore_vcs201006.so文件找不到。现在我用的Verdi的版本是201004，而vcs的版本是200809

其中的vcs.args的参考脚本如下（以intra mode decision为例）

+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中运行

./run_vcs

即可生成Verdi所需要的fsdb文件

之后运行以下命令启动Verdi

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

Verdi调试

Verdi调试主要分为以下几步

• Load design and testbench into Debussy；
• 打开nWave，载入对应的FSDB;
• 在nTrace中将要观察的信号通过鼠标中键Drag&Drop拖放到nWave中；
• 通常都是在波形上发现问题，找到错误地方并双击鼠标，会自动跳到Real driver statement，也即会跳到源代码所在。
• nTrace中，Active Annotation（快捷键X）标出仿真结果在source code下；
• 在先前driver statement中找个driver来使用active trace来追踪有效驱动。

Verdi就是之前的Debussy，在调试时有着诸多的优点，现在我感觉最基础的几点就是它

• 只需执行一遍仿真就可以查看所有的波形，而在modelsim中则需要反复运行add wave命令，每一次都要重新仿真。
• 可以查看设计的原理图schematic，这非常方便查看每一个module和wire的所对应的硬件结构，modelsim现在还没有这个功能。
• 在仿真时可以很轻易地追踪每个信号所对应的源码。