Всем привет! Надеюсь, все хорошо провели праздники и готовы с новыми силами покорять высоты FPGA разработки.
Сегодня я хочу написать небольшой гайд по запуску тестбенчей на Verilog/SystemVerilog в ModelSim без использования GUI.
План будет такой:
- Добавление пути к ModelSim в PATH.
- Написание скрипта с объяснением команд.
- Запуск ModelSim с исполнением написанного скрипта.
Поехали! Чтобы начать, на руках нужно иметь следующее:
- установленный ModelSim;
- готовый проект на Verilog/SystemVerilog;
- готовый тестбенч на Verilog/SystemVerilog;
В качестве примера будем рассматривать проект HappyNY
Итак, приступим.
1. Добавление пути к исполняемому файлу modelsim в PATH
Проверить, нужно ли это делать, можно легко: наберите в командной строке modelsim, если после этого запустится ModelSim, значит, текущий пункт можно пропустить. В противном случае, для Windows это делается следующим образом: открывается командная строка и пишется команда
set PATH=%PATH%; C:\Progs\ModelSim10_5\win64
в которой указан путь к исполняемому файлу modelsim (после; вам нужно указать свой путь к исполняемому файлу). После выполнения команды проведите проверку, указанную в начале этого пункта, если что-то не так, то повторите пункт.
2. Написание скрипта для запуска
ModelSim имеет командую строку, в которой вы может набирать разнообразные команды для запуска и управления симуляцией. Довольно подробный гайд по командам можно посмотреть вот здесь или здесь. Для скриптов ModelSim принят формат файла *.do. Создаём файл с указанным расширением в любом текстовом редакторе (блокнот, sublime text, vim, notepad++, НО НЕ WORD!!!), и пишем туда следующие команды:
if {[file exists sim]} {
cd sim
if {[file exists rtl_work]} {
vdel -lib rtl_work -all
}
} else {
mkdir sim
cd sim
}
vlib rtl_work
vmap work rtl_work
Разберём этот кусочек скрипта.
Команда transcript с флагом on — это тоже самое что echo, т.е. после указания этой команды все последующие команды, указанные в скрипте, печатаются при выполнении в командной строке ModelSim, т.е. становится видно, какая команда когда исполнялась и после какой из них возникла ошибка (если возникла).
Далее мы проверяем, не существует ли в директории проекта директория sim, если существует, заходим в неё, проверяем, нет ли уже в списке библиотеки с именем rtl_work, и если есть, удаляем её целиком командой vdel с флагом -all. Eсли директория sim не существует, создаём её и переходим в неё, чтобы не засорять директорию проекта рабочими файлами симулятора.
Команда vlib создаёт библиотеку проекта с именем rtl_work.
Команда vmap устанавливает соответствие между библиотекой rtl_work и текущей директорией (которая доступна по команде pwd). Текущая директория в данном случае — это директория sim. Сменить текущую директорию можно командой cd (например, cd D:/Git/FPGA/HappyNY/simulation).
Продолжаем:
vlog -sv -work work +incdir+../ {../happyNY.sv}
vlog -sv -work work +incdir+../ {../tb.sv}
Команда vlog с флагами — это вызов компилятора Verilog.
Флаг -sv, как вы уже догадались, указывает компилятору использовать стандарт SystemVerilog. Компилируются файлы все независимо, в отличие например от Quartus, поэтому если вы делаете, например, import каких-то частей package, то нужно делать их в каждом файле, где они используются, либо прямо внутри файла, содержащего package (Quartus, если не предусмотреть стражей включения, выкинет в этом случае ошибку).
Флаг -work говорит, в какую библиотеку нужно компилировать указанный файл.
Флаг +incdir+../ показывает, где компилятор должен искать включаемые файлы (т.е. файлы, указанные в коде с директивой `include).
В фигурных скобочках идёт имя компилируемого файла.
Продолжаем:
vsim -t 1ns -L rtl_work -L work -voptargs="+acc" tb
Команда vsim — это запуск симуляции.
Флаг -t задаёт точность временной сетки.
Флаг -L указывает, из какой библиотеки нужно работать.
Флаг -voptargs получает аргументы для последующего автоматического вызова оптимизатора vopt, т.е. произойдёт вызов vopt +acc. Этот флаг включает оптимизации для разных объектов в проекте и включает видимость этих объектов в симуляторе. Подробнее прочитать про него можно здесь на стр. 154.
В конце идёт имя top-level тестбенча, в данном примере оно совпадает с именем файла.
И, наконец, последняя часть скрипта:
add wave /tb/clk
add wave /tb/rst
add wave -radix ASCII /tb/symbol
configure wave -timelineunits us
run -all
wave zoom full
Сначала мы добавляем нужные нам сигналы на форму Wave Window командой add wave. Обратите внимание, что у одного из сигналов изменён формат отображения на символьный с помощью флага -radix ASCII.
Далее мы устанавливаем единицы шкалы временной сетки. Запускаем симуляцию по сценарию, написанному в тестбенче. Растягиваем (или сжимаем) картинку в Wave Window так, чтобы она поместилась точно в размер окна.
3. Запуск ModelSim с исполнением скрипта
Первым делом нужно открыть командную строку или терминал и перейти в директорию, где лежит ваш скрипт и файлы проекта. Затем нужно запустить исполняемый файл modelsim с ключом -do <script_name>, в нашем случае:
modelsim -do happyNY.do
Больше ничего делать не нужно. Если по какой-то причине вы не смогли добавить путь к ModelSim в переменные среды, вместо modelsim можно указать полный путь к исполняемому файлу. Если и это не сработало, то, запустив ModelSim вручную, можно в командной строке ModelSim перейти в директорию проекта и запустить наш скрипт командой:
do happyNY.do
После всех описанных процедур вы должны увидеть вот такую картинку:
Спасибо за внимание, удачи!
Комментарии (0)