PDPU的运行

命令行：
sudo apt update
sudo apt install verilator
git clone --progress https://github.com/qleenju/PDPU.git
cd PDPU
verilator -Wall --cc sources/pdpu_top_pipelined.sv --exe testbench.cpp

./obj_dir/Vpdpu_top_pipelined

在同一级目录下
verilator -Wall --Wno-fatal --cc
cf_math_pkg.sv
pdpu_pkg.sv
lzc.sv
posit_decoder.sv
pdpu_top_pipelined.sv
--exe testbench.cpp
--top-module pdpu_top_pipelined
PDPU会有很多warning，如果在编译时，不加入“忽略warning的要求”，verilator会因为warning太多而终止运行

非常好，我们逐步分析：

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✅ 一、你运行的命令行作用

make -j -C obj_dir/ -f Vpdpu_top_pipelined.mk Vpdpu_top_pipelined

该命令的含义：

部分	含义
make	使用 GNU make 构建目标
-j	并行执行编译，加快速度
-C obj_dir/	切换到 obj_dir/ 目录（Verilator 的默认输出目录）执行 make
-f Vpdpu_top_pipelined.mk	使用 verilator 自动生成的 makefile 文件
Vpdpu_top_pipelined	编译目标，最终生成的仿真可执行程序名

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✅ 二、图 1：构建开始，Verilator + g++ 正常工作

这张图显示：

• g++ 正在编译多个 .cpp 文件（包括 testbench.cpp, verilated.cpp 等）；
• 表明你前面 verilator 的 .sv 到 .cpp 转换阶段已经完成；
• 进展正常，说明文件结构和 verilator 命令无误。

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❌ 三、图 2：编译失败的关键错误

错误信息：

error: invalid types ‘IData {aka unsigned int}[int]’ for array subscript
top->operands_a[i] = 0x40;

🧨 原因：

Verilator 中多维数组（如 [N-1:0][7:0]）在 C++ 中被映射成线性扁平展开结构，不能用二维 [][] 或 [] 的方式下标访问。

input logic [N-1:0][n_i-1:0] operands_a;

转为 C++ 是（伪代码）：

VL_IN8(operands_a, N * n_i - 1, 0); // 实际是 32-bit 数据线性展开

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✅ 四、解决办法：手动“拼”位宽值

你必须使用 .operands_a、.operands_b 的“打平”版本赋值，例如对 N=4、n_i=8，表示：

top->operands_a = (0x40 << 24) | (0x40 << 16) | (0x40 << 8) | 0x40;
top->operands_b = (0x40 << 24) | (0x40 << 16) | (0x40 << 8) | 0x40;

这样将 4 个 posit<8> 编码值（1.0 = 0x40）拼接到 32-bit 宽信号中。

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✅ 推荐做法（更新 testbench.cpp）

替换你之前出错的代码：

// 将 {0x40, 0x40, 0x40, 0x40} 拼成 32-bit 宽值
top->operands_a = 0x40404040;
top->operands_b = 0x40404040;

然后重新编译：

make -j -C obj_dir/ -f Vpdpu_top_pipelined.mk Vpdpu_top_pipelined
./obj_dir/Vpdpu_top_pipelined

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是否需要我为你完整生成一个可直接运行、无错误的 testbench.cpp？

✅ 是的！你这次已经 成功完成了仿真可执行程序的编译构建。

从图中可以确认：

• make 编译已完成，没有报错；

• 生成了最终可执行文件：

  obj_dir/Vpdpu_top_pipelined
  

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✅ 下一步操作：运行仿真器

现在请你运行这个命令：

./obj_dir/Vpdpu_top_pipelined

如果一切正常，你将看到 testbench.cpp 中的输出，例如：

[Cycle 0] result_o = 0xxxxx
[Cycle 2] result_o = 0xxxxx
...

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⚠️ 若再次报错 No such file or directory

请确保你是在包含 obj_dir/ 的目录（比如 PDPU/sources/）中执行：

ls obj_dir/Vpdpu_top_pipelined

如果能看到可执行文件，就运行它。

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是否需要我帮你在 testbench.cpp 中加上更详细的 Posit 解码、进制转换或输出提示？

你的仿真运行结果如下：

[Cycle  0] result_o = 0x0
[Cycle  2] result_o = 0x0
[Cycle  4] result_o = 0x0
[Cycle  6] result_o = 0x0
[Cycle  8] result_o = 0x0
[Cycle 10] result_o = 0x5000
[Cycle 12] result_o = 0x5000
[Cycle 14] result_o = 0x5000
[Cycle 16] result_o = 0x5000
[Cycle 18] result_o = 0x5000

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✅ 一、说明仿真是成功的

• 有清晰的时序输出，代表电路仿真在逐周期推进；
• result_o 从 0x0 → 0x5000，说明电路在起始若干周期完成初始化与流水线填充；
• 从 Cycle 10 起 result_o 稳定输出有效值，说明 PDPU 点积计算完成并输出结果。

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✅ 二、结果含义分析

你输入的内容：

• operands_a = 0x40404040：4 个 posit(8,2) 格式的 1.0
• operands_b = 0x40404040：4 个 posit(8,2) 格式的 1.0
• acc = 0x0000：初始累加为 0

所以理论上的点积计算是：

\[1.0 \times 1.0 + 1.0 \times 1.0 + 1.0 \times 1.0 + 1.0 \times 1.0 = 4.0 \]

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输出值 0x5000 是什么？

这是 16-bit Posit<16,2> 格式的数值。

我们可以查 Posit 编码表确认：

• 0x5000 对应的值大约是 4.0
• 因为 posit 格式的 0x4000 通常是 1.0，0x5000 是 regime=1（指数+尾数=1×2^2 = 4）

✅ 所以 result_o = 0x5000 表示结果正确为 4.0。

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✅ 三、结论

• PDPU 在仿真中正确执行了 dot_product({1.0,1.0,1.0,1.0}, {1.0,1.0,1.0,1.0}) + 0.0 = 4.0；
• 输出稳定在 0x5000 表示该 posit 电路成功工作；
• Cycle 延迟说明你的 PDPU 模块大约有 5 个 pipeline stage 输出延迟（前面为 bubble）。

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是否需要我帮你：

• 解码更多不同输入组合的 Posit 输出值？
• 添加 gtkwave 支持输出 .vcd 波形文件？
• 扩展 testbench 加入多组测试向量？

添加 gtkwave 支持输出 .vcd 波形文件