ncverilog使用詳解

一、ncverilog教程

ncverilog是一個基於Verilog語言的仿真器，它可以用於設計驗證、測試、調試電路，同時還支持RTL級別的設計（Register-Transfer-Level）。

ncverilog的使用參考手冊非常詳細，可以幫助用戶完成從Verilog程序編寫到仿真輸出的全過程。

首先，在使用ncverilog前，需要編寫好Verilog程序，並將其編譯成VCD文件。下面給出一個簡單的Verilog程序以及它的編譯命令：

module test(input clk, output reg out);
always@(posedge clk)
   out<=~out;
endmodule

$ncverilog -q +access+r test.v -v /usr/local/synopsys/VERILOG/synopsys/vcsmx/D-2010.03-SP1-4/verilog_src/ovm-2.1.1/src/ovm_pkg.sv

其中，test.v為編寫好的Verilog程序，-q選項表示只輸出必要信息，+access+r選項表示以只讀模式打開VCD文件並加載到仿真中，-v選項表示加載ovm_pkg.sv這個文件。

當上述命令執行成功後，即可通過ncverilog的仿真來驗證程序是否正確。

二、ncverilog仿真命令

ncverilog提供了豐富的仿真命令，可以幫助用戶進行各種測試、調試操作。

1. 準備工作

在進行仿真之前，需要設置仿真的時間範圍、文件輸出等信息。下面是一個設置仿真時間範圍並輸出仿真結果的例子：

initial begin
   $dumpfile("out.vcd");
   $dumpvars(0, test);
   $timescale 1ns/1ps;
   #1000 $finish;
end

其中，$dumpfile表示將仿真輸出結果存放到out.vcd文件中，$dumpvars(0, test)表示輸出模塊test的所有信號，$timescale 1ns/1ps表示時間單位為1納秒/1皮秒，#1000表示仿真時間為1000個時鐘周期後結束。

2. 單步仿真

單步仿真可以在每個時鐘周期或者每次事件的發生後暫停，方便用戶調試驗證。下面是一個單步仿真的例子：

initial begin
   // 設置仿真時間範圍……
   // 定義一個命名時鐘
   forever #5 clk=~clk;
   repeat(10) @(posedge clk);
     #5 $stop;
   $finish;
end

其中，forever #5 clk=~clk表示以5個模擬時間單位間隔切換clk的值，repeat(10) @(posedge clk)表示等待clk上升沿來臨10次，#5 $stop表示在仿真執行到5個模擬時間單位時暫停仿真。

3. 接口測試

接口測試是ncverilog支持的一個重要功能，可以用於驗證協議是否符合規範。下面是一個接口測試的例子：

// 設置仿真時間範圍……
// 定義一個aster接口實例
interface aster(
   input logic clk,
   input logic[7:0] data_in,
   output logic[7:0] data_out
);
  // 定義tx、rx信號
endinterface

// aster接口設備
module aster_device(aster.ifc aster_inst,
                    input logic rx_done,
                    input logic reset);

  // 添加任務
  task test();
    aster_inst.data_in <= 8'hFF;
    @(posedge aster_inst.clk) aster_inst.data_out;
    // 比較aster_inst.clk和aster_inst.data_out的值並輸出結果
  endtask

  // 定義initial塊
  initial begin
    #5 test();
    $finish;
  end
endmodule

// 頂層模塊
module top;
  aster.ifc aster1();
  aster_device aster_dev(aster1, rx_done, reset);
endmodule

其中，interface定義了aster的接口信號，module定義了aster設備，並在initial塊中調用了test任務。通過運行上述代碼，就可以進行aster接口測試了。

三、ncverilog和irun

ncverilog和irun都是Verilog的仿真器，它們的區別在於irun提供了更強大的調試和分析功能，並且與其他工具的兼容性更好。下面是ncverilog和irun的代碼示例：

ncverilog代碼示例：

module test(input clk, output reg out);
always@(posedge clk)
   out<=~out;
endmodule

$ncverilog -q +access+r test.v

irun代碼示例：

module test(input clk, output reg out);
always@(posedge clk)
   out<=~out;
endmodule

irun -access rwc test.v

其中，irun的-access rwc選項表示將所有信號都設為可讀/寫/覆蓋模式。此外，irun還提供了多線程仿真、覆蓋率分析、代碼覆蓋率分析、波形形狀分析等功能。

四、總結

本文對ncverilog的使用進行了詳細的闡述，包括ncverilog教程、ncverilog仿真命令、ncverilog和irun等方面，旨在幫助讀者更好地了解和使用ncverilog。