VCS 工具简要说明
文章目录
- VCS
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- VCS常用option
- 覆盖率使用说明
- 覆盖率示例1:单个覆盖率
- 覆盖率示例2：N个testbench中N个testcase的情况
- vcs联合编译v/sv/c++代码
- vcs 产生波形
在使用 EDA 软件工具进行 软件仿真时，我们通常会需要将各种语言混合进行编译到一个仿真程序中，有时候需要了解点底层的原理。仿真程序的编译和普通软件的仿真编译其实并没有什么不同，都是需要经过编译和链接阶段，其中编译阶段主要是解决语法错误，而链接阶段主要是是检查是否存在未实现的函数。
编译阶段主要的问题是头文件的包含是否正确，它代表的是变量，函数是否有声明，最典型的未定义错误都是在这个阶段出现的，此时重点检查是否头文件的搜索路径是否添加正确了；
而对于链接阶段出现的经常是找不到某种符号的错误，这时候需要检查的是期望的库是否可以链接器找到。
EDA工具并不是完全自己写的，他们其实也是利用开源的工具并加上了自己的一些东西，例如经常都会使用gcc工具，其实大部分的工具选项和 gcc 是没什么区别的，这部分不熟悉的建议去看一下 EDA 工具的相关选项。
VCS
HDL仿真器编译代码的过程由编译，建模和仿真三个阶段，VCS将三个阶段独立开来，使compilation与elaboration可以通过仿真前的命令行单独执行，而simulation阶段则可以直接运行建立好的模型
因此VCS修改参数（parameter类型）需要在独立的elaboration阶段修改，类似的QuestaSim可在仿真阶段修改（后台事先会执行elaboration阶段）。
VCS常用option
编译:
-j10 //多核编译，该例为10核
vcs +v2k -debug_all //案例：编译顶层文件 支持verilog2001标准
-sverilog //支持systemverilog
-mhdl //实现混合HDL语言的编译和仿真
-v //列举编译的源文件
-y //列举源文件需要用到的参考库
+libext+.v+.vhd+... //在参考库下寻找以.v和.vhd为扩展名的文件
+incdir+dir1+dir2+... //vcs在参考目录下寻找源代码中`include指示的文件
-full64 //64位编译，生成64位simv
-comp64 //64位编译，生成32位simv
-debug_pp //生成vpd文件
-debug //相对于debug_pp多了UCLI调试功能
-debug_all //有相对于debug多了单步调试功能
+define+macro1=+macro2=+... //将value传递给源文件中的宏名
+ad= //实现混合信号的编译和仿真
-timescale=/ //指明时间尺度
+vcs+dumpvars //代替源代码中没有参数的$dumpvars任务
+error+ //将编译时运行的NTB错误增加到N
+memcbk //dve中查看多维数组波形，通常也需要在testbench中加$vcdplusmemon
-f filelist.f // 当文件较多时，为避免添加失误，可使用filelist.f文件
仿真选项：
-o simv1 //指定仿真文件名，产生多次不同的simv可执行文件
-gui //用图形界面打开
+vcs+stop+time //指定仿真暂停时间
+vcs+finish+time //指定仿真结束时间
-nospecify //禁止模块路径延迟和时序检查，提高仿真速度
+notimingcheck //禁止时序检查，提高仿真速度
+vpdfile+ //产生指定名字的vpd文件
在代码中加入系统函数$vcdpluson()或者$vcdplustraceon() // 产生*.vcd文件
-licwait 10 // 等待可用license 10minutes
ucli命令:
读取二维数组内容
memory -write -file
覆盖率:
-cm cond+tgl+lin+fsm+path //打开code coverage分析 ：条件+翻转+行+状态机+路径
-cm_nocasedef //统计覆盖率时不统计default语句
-cm_dir //设置覆盖率文件的路径名
-cm_name //设置统计覆盖率文件的名字
-cm_log //产生log文件
autograding //针对性的做测试，统计每个testcase的覆盖率贡献
//VCS coverage on //避免某段语句统计覆盖率
//VCS coverage off
-cm_heir //避免某模块统计覆盖率
覆盖率使用说明
VCS 在统计代码覆盖率的过程中，我们通常在编译和仿真命令上添加对应的开关选项，生成一个 .vdb 文件记录覆盖率的情况。再使用 verdi 打开该文件查看。下面介绍一些选项。
-cm ：打开对应类型的覆盖率，例如 -cm cond+tgl+lin+fsm+path为统计上述所有覆盖率。可根据需要增减。
-cm_name：设置记录有覆盖率信息文件的名字。
-cm_dir：指定生成文件的目录。
以上三个选项编译仿真过程都要加上。下面的选项在编译过程加上。
-cm_log + filename.log：.log文件记录仿真过程中统计覆盖率的信息。用的比较少。
-cm_nocasedef: 在统计case语句的条件覆盖率时，不考虑default条件未达到的情况。
-cm_hier vcs_cov.cfg：通过.cfg文件（名字随便取）选择要查看覆盖率的模块/文件。
编译时加上下面选项：
$ +VCS_UVMC_OPTS+= -cm cond+tgl+line+fsm+path -cm_name sram_tag -cm_dir ./sram_tag.vdb -cm_log cm_cover.log -cm_hier vcs_cov.cfg -debug_pp
仿真时:
$ VCS_SIMV+= -cm cond+tgl+line+fsm+path -cm_name sram_tag -cm_dir ./sram_tag.vdb
查看覆盖率
$ verdi -cov -covdir sram_tag.vdb
覆盖率示例1:单个覆盖率
$> vcs -Mupdate -cm line -cm_dir my_cov source.v
$> simv -cm line -cm_dir int_dat_files
$> vcs -cm_pp -cm line -cm_dir my_cov -cm_dir int_dat_files
第一条命令是把source.v文件进行编译, 把编译结果放入 my_cov 文件夹中. 选项 -cm line 表示在编译时, 要加入 line 覆盖率分析.
第二条命令运行仿真,同样选项 -cm line 选项表示仿真是加入 line 覆盖率分析, 并把结果存入 ini_data_files 目录中
第三条进行覆盖率分析, 分析文件从 my_cov 和 int_dat_files 这两个目录中读取, 进行 line 覆盖率的分析。
覆盖率示例2：N个testbench中N个testcase的情况
cmView会将各自的仿真的中间文件合并，因此可以使用同一个testbench，编译一次，但多次仿真，就可以得到多次仿真的覆盖报告
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编译一次，运行N次，每次运行前更改$readmemb任务的文本文件，就等同于更改了输入，得到多个test文件（test1，test2…）
simv -cm line -cm_name test1
simv -cm line -cm_name test2vcs -cm_pp -cm merge_name //运行cmViem，会在reports目录下写入一个混合的报告，或者运行dve直接观察
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编译一次，运行N次，每次更改 t e s t test testplusargs认为的参数，因为每个该任务的参数对应不同$readmemb的输入文件，等于更改了输入
simv -cm_name test1 -cm mac1
simv -cm_name test2 -cm mac2dve -covdir *vdb //运行dve观察
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编译多次，建立多个simv，运行多次，每次用的testbench不同
vcs -o simv1 -cm…
vcs -o simv2 -cm… //多次simv，最后执行cmView
vcs -cm_pp line -cm_dir ./simv1.vdb -cm_dir ./simv.vdb//也可运行dve
vcs联合编译v/sv/c++代码
- 简单编译
假设有三个文件： top.sv，dpi.h，dpi.cc，可以直接使用 vcs -sverilog top.sv dpi.cc -R 。但是当c代码或者sv代码都很多时，这样的操作就不合适了。
- 文件列表的方式编译
$ vcs -sverilog -f filelist -R
$ cat filelist
top.sv
dpi.h
dpi.cc
这样会出错，因为vcs的文件列表，不支持c代码。可以使用下面这种方式
vcs -sverilog -f filelist dpi.cc -R
$cat filelist
top.sv
- 单独编译 sv 和 c再链接
先编译c代码成共享库，再编译sv/v代码并且链接动态共享库
$ g++ -Wall -m64 -g -fPIC your_cpp1.cpp your_cpp2.cpp -shared -o your_gen.so
$ vcs -debug_all -full64 -sverilog -R +define+your_define rtl_file.sv your_gen.so
vcs 产生波形
- 在 tb 中加入波形产生的文件:
$fsdbDumpfile(“xxxx.fsdb”);
$fsdbDumpvars(0);
- 编译时要加入以下选项，fsdb 是 synopsys verdi 自定义的波形文件格式，需要链接它的库才能实现
设置VERDI_HOME
VERDI_HOME=/nfs/tools/synopsys/verdi/S-2021.09-SP1
-P /nfs/tools/synopsys/verdi/S-2021.09-SP1/share/PLI/VCS/LINUX64/novas.tab /nfs/tools/synopsys/verdi/S-2021.09-SP1/share/PLI/VCS/LINUX64/pli.a -fsdb -debug_all
-P: 指定使用的PLI，这里指定verdi下的PLI，因为verdi是需要fsdb文件来显示波形的，而fsdb文件的生成需要系统函数(fsdbDumpfile, fsdbDumpvars), 而这些系统函数vcs是没有的，但是在verdi的PLI中存在的，所以这里需要指定一下
-fsdb: 产生 fsdb 波形
-debug_all: 对于看fsdb波形信号，debug_all选项是必须加的
- 运行仿真程序之后打开波形文件
$ verdi -sv -f file_list.f -ssf sram_tag.fsdb
-sv： 表示 Verdi 软件 要支持systemverilog
-f filelist: 源代码的文件列表
-ssf test.fsdb: 指定fsdb文件