https://icfgblog.com/index.php/tag/varilator/ https://icfgblog.com/index.php/Digital/317.html 2022-01-21T10:22:00+08:00 varilator被称为是第四大仿真器，而且开源，chisel开源项目的仿真基本上是基于varilator，follow了无数次git clone和make之后，也想打开这个黑盒看看。正巧钦哥趟了一遍这坑，还写了挺详细的文档，顺便分享一波。 1、模块准备 首先，假设我们写好一个模块，如Accumulator.v: module Accumulator( input [7:0] io_din_0, input [7:0] io_din_1, input [7:0] io_din_2, input [7:0] io_din_3, output [9:0] io_dout ); wire [8:0] _io_dout_T = io_din_0 + io_din_1; wire [8:0] _io_dout_T_1 = io_din_2 + io_din_3; assign io_dout = _io_dout_T + _io_dout_T_1; endmodule 若要验证功能，modelsim或vcs的套路便是写一个tb_Accumulator.v，但varilator与其不同，需要写一个main.c，里面包含了激励测试。 Verilator 不会简单地将 Verilog HDL 转换为 C++ 或 SystemC。Verilator 不仅可以翻译，还可以将代码编译为速度更快的优化与可选的线程分区模型，同时这些模型封装在C++/SystemC/Python模块中。 经过编译的 Verilog 模型，即使在单线程上执行的速度也比独立 SystemC 快 10 倍以上，并且在单线程上的执行速度比诸如 Icarus Verilog 之类的解释 Verilog 模拟器快 100 倍。多线程可能还会使速度提高 2-10 倍（在解释型模拟器上总共可以提高 200-1000 倍）。 2、测试模块 main.c 如下： #include "verilated_vcd_c.h" //可选，如果要导出vcd则需要加上 #include "VAccumulator.h" vluint64_t main_time = 0; //initial 仿真时间 double sc_time_stamp() { return main_time; } int main(int argc, char **argv) { Verilated::commandArgs(argc, argv); Verilated::traceEverOn(true); //导出vcd波形需要加此语句 VerilatedVcdC* tfp = new VerilatedVcdC; //导出vcd波形需要加此语句 VAccumulator *top = new VAccumulator("top"); //调用VAccumulator.h里面的IO struct top->trace(tfp, 0); tfp->open("wave.vcd"); //打开vcd while (sc_time_stamp() < 20 && !Verilated::gotFinish()) { //控制仿真时间 top->io_din_0 = main_time + 0; //激励控制 top->io_din_1 = main_time + 1; top->io_din_2 = main_time + 2; top->io_din_3 = main_time + 3; top->eval(); //计算输出 printf("%d + %d + %d + %d = %d\n",top->io_din_0,top->io_din_1,top->io_din_2,top->io_din_3,top->io_dout); //命令行输出仿真结果 tfp->dump(main_time); //dump wave main_time++; //推动仿真时间 } top->final(); tfp->close(); delete top; return 0; } 3、运行仿真 运行仿真分成三步： a、生成目标文件夹 verilator -Wno-fatal Accumulator.v main.c --top-module Accumulator --cc --trace --exe -Wno: 忽略非 fatal 的 warning Accumulator.v 是设计文件 main.c 是主程序 --top-module:顶层模块名，注意是模块名，不是文件名 --cc:表明是C++，不过 c 程序也是支持的 --trace 表明会追踪波形，如果需要导出vcd 或者 fst 等其他波形文件，需要加上这个选项 --exe:生成可执行文件 运行完后会在当前目录生成obj_dir文件夹，这么多文件不需要深究。 b、编译 make -C obj_dir -f VAccumulator.mk VAccumulator VAccumulator.mk 也是生成出来的一个文件，在 obj_dir 文件夹里面，用于自动化的编译控制 最后一个参数是输出可执行文件的文件名，最好不要乱改，就"V" + "design_name" c、运行和查看波形 ./obj_dir/VAccumulator gtkwave wave.vcd 最后再次感谢独守空寝仍日卷不殆的钦哥。