VCS实用技巧分享

VCS是编译型verilog仿真器，VCS先将verilog/systemverilog文件转化为C文件，在linux下编译生成的可执行文./simv即可得到仿真结果。

vcs编译后，生成可执行二进制文件simv：执行./simv进行仿真；

vcs常用选项

vcs -help ：列出所有vcs编译运行选项

-Mupdate ：增量编译

-R：编译后立即执行仿真

-l：输出编译log的文件

-sverilog：支持systemverilog

+v2k：支持2001 verilog标准

-f：指定包含文件列表的filelist

-o：修改可执行文件simv文件名

-full64：支持64位模式下的编译仿真

-fsdb：dump fsdb波形

-ucli：在UCLI命令行模式下执行simv

-gui ：DVE 界面运行

-work library：将设计库名称映射到接收vlogan输出的逻辑库名称work

-v lib_flie：搜索指定lib库文件

-y lib_dir：搜索指定lib库路径

+libext+ext：搜索具有指定文件扩展名的文件，如+libext+.v +.sv

+incdir+directory：搜索指定include文件路径

+define+macro：使用源代码中`ifdef所定义的宏或者define源代码中的宏

-parameters filename：将filename文件中指定的参数更改为此时指定的值

-timescale=1ns/1ns：设置仿真精度

-debug、debug_all、debug_pp:打开debug开关

vcs仿真流程

编写makefie脚本运行仿真：

makefie

执行下面编译仿真：

 

make vcs
make sim

 

1.DVE图形界面打开

在编译时，使用 +vpdfile+filename 可以更改生成 VPD 文件的文件名，默认为vpdplus.vpd。

makefile中添加：

 

ALL_DEFINE = +define+DUMP_VPD
VPD_NAME = +vpdfile+simv.vpd

 

仿真文件tb.v中添加：

 

`ifdef DUMP_VPD
initial begin
    $display("Dump VPD wave!");
    $vcdpluson();
    //$vcdpluson(0,tb);   //记录tb及其所有子模块的波形。
    //$vcdpluson(1,tb ）； //只记录tb层的波形
    //$vcdpluson(2,tb ）； //记录tb层和tb下一层的波形
end
`endif

 

在仿真完成后，生成了simv.vpd 这个文件,这个文件记录了仿真过程中所有信号的波形，

可以使用dve打开：

 

dve -vpd  simv.vpd  &

 

选中所有信号 --> 右键Add to Waves --> New Wave View

2.verdi图形界面打开

通常使用VCS生成fsdb格式的波形文件，将其导入另一个软件Verdi查看波形，代替DVE进行联合仿真;

vcs选项加上-fsdb，仿真文件tb.v中添加：

 

initial begin
   $display("Dump fsdb wave!");
   $fsdbDumpfile("tb.fsdb");     
   $fsdbDumpvars;
end

 

仿真完成后执行下面命令打开verdi：

 

make verdi

 

推荐查看verdi实用技巧和fsdb实用技巧

代码覆盖率

在一个芯片验证的工程中，通常以代码覆盖率和功能覆盖率来体现验证是否完备;

功能覆盖率就是检查设计的功能是否完善，需要考虑很多不同的情况，是使用SV的重点内容。

代码覆盖率是检查代码是否存在冗余，检查所有的代码是否都已经执行，包括：行，状态机，翻转，条件，分支覆盖率等，这里只讨论代码覆盖率。

VCS在统计代码覆盖率的过程中，需要在编译和仿真命令上添加对应的开关选项，生成.vdb文件记录覆盖率情况。

再使用dve打开该文件进行查看覆盖率。

代码覆盖率选项

-cm ：打开对应类型覆盖率，例如 -cm cond+tgl+lin+fsm+path为统计所有覆盖率。

-cm_name：统计覆盖率文件名字。

-cm_dir：指定生成.vdb文件目录。

-cm_log+filename.log：记录仿真过程中log信息。

-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 xxx.cfg：通过.cfg文件选择要查看覆盖率的模块或文件。

通过DVE查看覆盖率（方法1）

仿真完成后执行下面命令dve -covdir *.vdb &打开dve查看覆盖率：

 

make dve_cov

 

代码覆盖到的为绿色，没有覆盖到的为红色:

通过URG查看覆盖率（方法2）

可以以文本格式或者网页格式显示覆盖率；

或者：

 

urg -dir *.vdb -report urgReport

 

进入urgReport目录，执行下面命令打开网页版，查看覆盖率报告

 

firefox *.html

 

综合后仿真

推荐查看综合与时序分析

推荐查看后仿及反标

vcs门级网表仿真

当RTL功能仿真通过之后，DC工具中进行逻辑综合，在逻辑综合完成之后，需要对综合生成的网表再进行仿真验证。

综合后包含电路的实际信息，如映射的门电路信息、寄生参数、.v的网表、SDF标准延时信息、SDC约束、工作条件等信息。

后仿选项

后仿不需要的选项

带时序的后仿，一定要注意仿真器是否关闭了notimingcheck和nospecify的选项。

如果有-nospecify，那么SDF中的时序信息就反标不到仿真模型中；

如果有-notimingcheck，那么后仿过程中就不检查时序违例，后仿就失去了意义。

后仿添加选项

+neg_tchk：若要使用负延时检查，在编译后仿时必须包含+neg_tchk选项。如果省略此选项，VCS将所有负延迟更改为0。

-negdelay：用于SDF文件中有负延迟，如果省略此选项，VCS将所有负延迟更改为0。

sdf_annotate反标

使用$sdf_annotate将SDF文件反标到网表中：

 

$sdf_annotate ("sdf_file"[, module_instance] [,"sdf_configfile"][,"sdf_logfile"][,"mtm_spec"] [,"scale_factors"][,"scale_type"]);

 

在tb中加载sdf文件，指定反标模块:

 

`ifdef GLS_SIM
initial begin
  $sdf_annotate("../../netlist_sim/sdf/TOP.sdf",tb.U_TOP,,"sdf.log","TYPICAL");
end
`endif

 

修改makefie脚本运行仿真：

LIB_NET_FILE指定的是基本的工艺库单元，因为网表文件netlist_TOP.v中包括综合后的由门电路和触发器等例化形成的verilog文件，所以需要基本的工艺库单元。

makefile

rtl仿真和netlist仿真结果对比：

可以看到netlist仿真的输出信号存在一些毛刺及延迟，与理想的没有延迟信息的rtl仿真不同。

rtl仿真



netlist仿真

图一乐技巧

display打印彩色字/背景

可在仿真中加入颜色显示case的情况，如：

红色：前景色31，背景色41：

 

$display("�33[31;41m Hello error!�33[0m");

 

绿色：前景色32，背景色42：

 

$display("�33[32;42m Hello pass!�33[0m");

 

黄色：前景色33，背景色43：

 

$display("�33[33;43m Hello warning!�33[0m");

 

涉及的颜色：

涉及的颜色

审核编辑：刘清