如何用modelsim编译systemC的设计
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发布时间：2022-04-23 21:06
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时间：2023-08-24 20:16
SystemC作为一种系统级设计与验证语言，非常适合做复杂IC的验证，而不是用于RTL描述。很多人问我如何将SystemC综合和编译为可以下载的CPLD/FPGA的比特文件或者综合为ASIC网表，我的回答是用SystemC做RTL设计还为时过早。可以想象将来可能将SystemC的行为级的描述综合为网表，即所谓高层次综合，这是一个很美好的未来，但未来不是现在。
Verilog/SystemVerilog依然是最好的RTL设计语言。未来的RTL设计属于SystemVerilog。关于SystemC和SystemVerilog在设计中的地位问题，我认为在验证方面，SystemC有明显的优势。如果你设计纯粹的ASIC，那么用SystemVerilog可能就足够了。但是在很多场合，软硬件同时存在，SystemC的代码很多部分可以之间用于设计软件，这个是很明显的优势。大家同时也可以看到，现在在ModelSim等仿真软件中，SystemC使用起来跟Verilog/VHDL一样，非常方便。举一个例子，我们假如想做DVB-S2的LDPC，我们一定会先用C++（M atlab也可以）写仿真程序，验证算法的正确性。然后假设我们已经确定了目标ASIC的架构，打算用Verilog做RTL设计。现在既然C++代码的验证部分可以几乎不加改变的用于基于SystemC的验证模块的设计，我们为什么还要费力的用SystemVerilog重新写一遍验证代码呢？
下面步入正题，讲一讲如何在ModelSim下编译和仿真SystemC的设计。我们设计一个一位移位寄存器模块(Verilog代码)： 1.shifter.v
`timescale 1ns/100ps
mole shifter(clk,nrst,din,dout); input clk,nrst; input din;
output reg dout;
always (posedge clk or negedge nrst) begin:shifter_with_nreset if(~nrst) dout<=1'b0; else dout<=din; end
endmole
顶层设计为验证模块加shifter模块的例化： 2.tb.v
`timescale 1ns/100ps mole tb;
wire clk,nrst,data,data_fd_bk; shifter_test
tester(.clk(clk),.nrst(nrst),.data(data),.data_fd_bk(data_fd_bk)); shifter uut(.clk(clk),.nrst(nrst),.din(data),.dout(data_fd_bk)); endmole
其中shifter_test用SystemC描述。这个例子实际上不能显示SystemC的好处。 下面是SystemC的代码： 3．Shifter_test.h
#ifndef __shifter_test_h #define __shifter_test_h
#include #include
SC_MODULE(shifter_test) {
public:
// Mole ports
sc_out clk,nrst; sc_out data;
sc_in data_fd_bk; bool data_reg; bool err;
sc_clock internal_clk;
void st_behaviour() {
nrst=0; data=0;
wait(5); data=1; wait(2); nrst=1; wait(2); while(1) {
data=0; wait(2); data=1; wait(3); data=0; wait(4);
if(err) printf("Test failed"); else printf("Test passed\n"); } }
void gen_clk(){clk=internal_clk.read();} void disp_data(){
printf("nrst=%d,data input=%d,data
output=%d\n",nrst.read(),data_reg,data_fd_bk.read());
if((nrst.read()==1) && (data_reg!=data.read())) {
err=1;
var script = document.createElement('script'); script.src = 'http://static.pay.baidu.com/resource/chuan/ns.js'; document.body.appendChild(script);
assert(false); }
data_reg=data.read(); }
SC_CTOR(shifter_test)
:clk("clk"),nrst("nrst"),data("data"),data_fd_bk("data_fd_bk"),internal_clk("internal_clk",1000,0.5,SC_NS) {
SC_METHOD(gen_clk);
sensitive<<INTERNAL_CLK; dont_initialize();
SC_CTHREAD(st_behaviour, clk.pos());
SC_METHOD(disp_data); sensitive<<CLK.NEG();
err=0; } }; #endif
4.shifter_test.cpp
#include "shift_test.h" SC_MODULE_EXPORT(shifter_test);
只有两行代码。注意这里SC_MODULE_EXPORT的作用是将systemc的模块对其它语言可见。将以上4个文件加入到ModelSim的Project中，之后输入编译命令如下： sccom –g *.cpp sccom –link vlog *.v vsim tb 之后就可以根据需要看一些信号的仿真波形了。这里只有 sccom –g *.cpp sccom –link 与
SystemC有关。 在ModelSim中选择Compile all之后，再执行sccom –link，其效果等价于sccom –g *.cpp；vlog *.v；sccom –link。
