【Vcs + Verdi】仿真环境搭建

版本记录

版本号	描述	日期	作者
v 1.0	初始版本	2024/10/10	winki
v 2.0	根据代码仓环境重新修改仿真环境	2025/3/20	winki
v 3.0	添加优化仿真时间的方法	2025/3/31	winki
v 4.0	优化版本，重新定义环境配置以及代码添加、存放的方式	2025/12/3	winki
v 5.0	重新整理环境结构，使用 vcs 三步法进行编译	2026/06/10	winki

环境代码

文件目录

在使用环境时，请按照下方 Example 中的环境格式进行搭建。Makefile 中的编译选项以及输出路径都以该环境的相对路径编写
使用该环境进行仿真时，请参考本文的 “代码规范” 一节。该环境与 Vivado 工程管理一文共同维护一个项目工程

[!example]

sim_env
├──── 00_tb_file                        //所有testbench相关仿真文件
|     ├──── testbench.sv                //testbench
|     ├──── filelist.f                  //支撑仿真所需的文件列表
|     └──── driver.sv                   
├──── 01_temp_file                      //临时文件夹，仿真产生的中间文件都放到该文件夹中
├──── 02_log_file                       //日志文件夹
├──── Makefile                          //Makefile文件
└──── setupENV.sh                       //配置仿真环境变量

Makefile

[!example]

#########################################################################
#																	   	#
#                   Set Variables									   	#
#																	   	#
#########################################################################
TIMESTAMP 	= 	$(shell date +%Y%m%d%H%M)
TB_TOP_NAME	=	testbench
TIMESCALE	=	-timescale=1ns/1ns
DEFINE		=	MASK_DDR+MASK_ILA

compile_filelist = \
	${GITLAB}/ifpga/01_src/00_hdl/top/filelist.f \
	${GITLAB}/ifpga/01_src/00_hdl/gpio/filelist.f \
	${GITLAB}/ifpga/01_src/00_hdl/ebus_router/filelist.f \
	${GITLAB}/common/dip/ebus/filelist.f \
	./00_tb_file/filelist.f




#########################################################################
#																	   	#
#                   VCS & Verdi Compile option						   	#
#																	   	#
#########################################################################
vlogan_opt= \
	-kdb -lca -full64 -notice -nc -sverilog +v2k \
	+define+${DEFINE} ${TIMESCALE} \
	${XILINX_VIVADO}/data/verilog/src/glbl.v \
	-l ./02_log_file/anly_${TIMESTAMP}.log


elab_opt = \
	-kdb -lca -full64 -nc -notice -top ${TB_TOP_NAME}+glbl -debug_access+all \
	-P ${VERDI_HOME}/share/PLI/VCS/LINUX64/novas.tab \
	${VERDI_HOME}/share/PLI/VCS/LINUX64/pli.a \
	-o ./01_temp_file/simv \
	-l ./02_log_file/elab_${TIMESTAMP}.log \
	-Mdir=./01_temp_file

run_options = \
	+no_notifier +notimingcheck \
	-cm line+cond+fsm+tgl+branch \
	+fsdb+dump_log=off \
	+fsdbfile+./01_temp_file/${TB_TOP_NAME}.fsdb \
 	-l ./02_log_file/sim_${TIMESTAMP}.log

verdi_options = \
	-nologo \
	-ssf   ./01_temp_file/${TB_TOP_NAME}.fsdb \
	-dbdir ./01_temp_file/simv.daidir &




########################################################################
#																	   #
#                   Makefile command						   		   #
#																	   #
########################################################################
merge_filelist:
	cat ${compile_filelist} | sort -u > ./00_tb_file/total_filelist.f

analy:
	vlogan ${vlogan_opt} -f ./00_tb_file/total_filelist.f

elab:
	vcs ${elab_opt}

sim:
	./01_temp_file/simv ${run_options}
	
sim_gui:
	./01_temp_file/simv ${run_options} -gui

verdi:
	verdi ${verdi_options}

clean:
	rm -rf ./01_temp_file/* ./02_log/* \
	novas* verdiLog* ucli*

setENV. sh

[!example]

#!/bin/sh
export SYNOPSYS_SIM_SETUP=/proj/winkiliang/sim_lib/synopsys_sim.setup	#配置xilinx编译库位置
export GITLAB=/proj/winkiliang/gitlab									#配置filelist.f文件中的路径变量

使用说明

第一步：编译仿真库

打开 Vivado
在 Tcl 命令窗中，输入 config_compile_simlib -cfgopt {vcs.verilog.global:-kdb}
点击 Tools -> Compile Simulation Libraries ，将会显示 Compile Simulation Libraries 窗口
根据自己所使用的语法和器件，选择对应的选项
- Simulatior：仿真器，选择 VCS
- Language：语言，选择 All
- Library：编译库，选择 All
- Family：系列，选择 All （也可以只编译项目的器件系列）
- Compiled library location：编译库的输出路径
- Simulator executable path：仿真器的路径_{(需根据 Vivado 版本选择对应的 vcs 版本)}
- GCC executable path：GCC 可执行文件的路径_{(需根据 Vivado 版本选择对应的 gcc 版本)}
- Miscellaneous Option：指定其他选项，这里添加 -no_xxx
- Compile AMD IP：为 AMD IP 启动编译仿真库，这里 勾选
- Overwrite current pre-compiled libraries：覆盖当前编译库，这里 不勾选
- Verbose：暂时覆盖所有消息限制，这里 不勾选
- Command：tcl 命令，上述选项所等效的 tcl 命令
点击 Compile，开始编译

下面是我当前使用的编译库_{（复制上述操作的 tcl 命令）}

[!example]

config_compile_simlib -cfgopt {vcs.vhdl.global:-kdb}

compile_simlib \
	-simulator vcs \
	-simulator_exec_path {/home/tools/Synopsys/vcs/I-2023.03-1/bin} \
	-gcc_exec_path {/home/tools/gcc/9.2.0/bin} \
	-family virtexuplus \
	-language verilog \
	-library all \
	-dir {/proj/winkiliang/sim_lib} \
	-no_systemc_compile

第二步：设置环境参数

修改 Makefile 中 Set Variables 下方配置
- TIMESTAMP ：当前时间戳，用于命名编译时产生的 log 文件时间_{（不需要修改）}
- TB_TOP_NAME ：testbench 名字_{（建议不作修改）}
- TIMESCALE ：指定时间精度
- DEFINE ：宏定义，与代码中的 ifdef / ifndef 配套使用
- compile_filelist ：仿真中所使用到的子模块文件列表，请参考本文的 “代码规范 — filelist.f” 一节说明
修改 setupENV.sh 中的环境变量
- SYNOPSYS_SIM_SETUP ：第一步中生成的编译库 synopsys_sim. setup 文件路径
- GITLAB ：本文的 “代码规范 — filelist.f” 一节中子模块文件列表前的路径参数

[!info] Makefile

#########################################################################
#																	   	#
#                   Set Variables									   	#
#																	   	#
#########################################################################
TIMESTAMP 	= 	$(shell date +%Y%m%d%H%M)
TB_TOP_NAME	=	testbench
TIMESCALE	=	-timescale = 1ns/1ns
DEFINE		=	MASK_DDR+MASK_ILA

compile_filelist = \
	${GITLAB}/ifpga/01_src/00_hdl/top/filelist.f \
	${GITLAB}/ifpga/01_src/00_hdl/gpio/filelist.f \
	${GITLAB}/ifpga/01_src/00_hdl/ebus_router/filelist.f \
	${GITLAB}/common/dip/ebus/filelist.f \
	./00_tb_file/filelist.f

[!info] setupENV.sh

#!/bin/sh
export SYNOPSYS_SIM_SETUP=/proj/winkiliang/sim_lib/synopsys_sim.setup	#配置xilinx编译库位置
export GITLAB=/proj/winkiliang/gitlab									#配置filelist.f文件中的路径变量

第三步：输入命令

[!Tip]

命令说明

source setupENV. sh 配置仿真环境变量

make analy 对 total_filelist. f 中的文件进行语法检查并翻译成库文件

make elab 读取编译好的库文件，建立层次结构，生成可执行文件

make sim 运行可执行文件，输出仿真结果

make sim_verdi 用 verdi 打开可执行文件，在 verdi 中进行单步调试

make verdi 用 verdi 打开波形文件

make clean 清除仿真产生的所有文件

make merge_filelist 将 Makefile 中所有 filelist 合并成一个总的 total_filelist. f

命令	说明
source setupENV. sh	配置仿真环境变量
make analy	对 total_filelist. f 中的文件进行语法检查并翻译成库文件
make elab	读取编译好的库文件，建立层次结构，生成可执行文件
make sim	运行可执行文件，输出仿真结果
make sim_verdi	用 verdi 打开可执行文件，在 verdi 中进行单步调试
make verdi	用 verdi 打开波形文件
make clean	清除仿真产生的所有文件
make merge_filelist	将 Makefile 中所有 filelist 合并成一个总的 total_filelist. f

[!example] 常规仿真流程
source setupENV.sh
make analy
make elab
make sim
make verdi

[!example] 单步调试流程
source setupENV.sh
make analy
make elab
make sim_verdi

代码规范

filelist.f（文件列表）

背景：

在系统中，一般以功能模块去划分不同的子系统，并将子模块放到一个以功能模块命名的文件夹中。在这个子系统中，可能会使用一些公共模块去协助开发，而这些公共模块可能是存放在另外一个文件夹中；当其他人使用这个模块时，可能并不清楚会使用到哪些模块，也不清楚该模块放在哪。因此，这里建议开发人员在完成开发后，编写一个 filelist. f 文件列表，在 filelist. f 中列出所有该子系统所需的模块。这样，不论是添加该子系统到 Vivado 工程中或者是用于仿真，都只需要添加该 filelist. f 即可

目的：

如果该子系统有一个包含了所有子模块的文件列表，并且所有子模块都有一个共同的路径。那么我们在使用这个子系统的时候，只需要做 2 件事：
1. 添加该文件列表
2. 配置共同路径的环境变量

要求：

每个子系统中必须有一个包含该子系统所有子模块的文件列表
文件列表中的路径必须是相对路径，而且路径的前缀必须是 ${GITLAB}

[!example]

${GITLAB}/i2c_master/i2c_master.v
${GITLAB}/i2c_master/a.v
${GITLAB}/i2c_master/b.v
...
${GITLAB}/common/test_reg.v

编译选项介绍

vlogan_opt

编译选项	说明	实例
-full64	64 位编译模式	vlogan -full64
-kdb		vlogan -kdb
+v2k	支持 Verilog-2001	vlogan +v2k
-sverilog	支持 SystemVerilog	vlogan -sverilog
-nc	屏蔽 Synopsys 版权消息	vlogan -nc
-notice	启用详细诊断消息	vlogan -notice
-l <analysis.log>	日志文件输出	vlogan -l ./02_log/analy. log
-timescale = 1 ns/1 ns	指定时间精度	vlogan -timescale = 1 ns/1 ns
+define+<macro>	定义一个文本宏，与源文件中的 `ifdef配合	vlogan +define+MASK_DDR

elabration_opt

编译选项	说明	实例
-full 64	64 位编译模式	vcs -full 64
-kdb		vcs -kdb
-notice	启用详细诊断消息	vcs -notice
-top <file>	设置 file 为顶层文件	vcs -top testbench+glbl
-debug_access+all
-P /xxx/novas.tab /xxx/pli.a
-o /path/simv
-l <elab.log>	日志文件输出	vcs -l ./02_log/elab.log
-Mdir=./01_temp_file		vcs -Mdir=./01_temp_file
-nc	屏蔽 Synopsys 版权消息	vcs -nc

run_opt

编译选项	说明
+no_notifier
+notimingcheck
-cm line+cond+fsm+tgl+branch
+fsdb+dump_log=off
+fsdbfile+<xxx.fsdb>
-l <sim.log>	日志文件输出

verdi_opt

编译选项	说明
-nologo
-ssf /path/xxx. fsdb
-dbdir /path/simv. daidir

参考文献

posted @ 2026-06-10 22:56 winki_0213 阅读(7) 评论(0) 收藏举报

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文件目录

Makefile

setENV. sh

使用说明

第一步：编译仿真库

第二步：设置环境参数

第三步：输入命令

代码规范

filelist.f（文件列表）

编译选项介绍

vlogan_opt

elabration_opt

run_opt

verdi_opt

参考文献

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setENV. sh

使用说明

第一步 ：编译仿真库

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第三步 ：输入命令

代码规范

filelist.f（文件列表）

编译选项介绍

vlogan_opt

elabration_opt

run_opt

verdi_opt

参考文献

第一步：编译仿真库

第二步：设置环境参数

第三步：输入命令