時序圖繪制軟件

一. 序言

在FPGA設計過程中，經常需要編寫設計文檔，其中，不可缺少的就是波形圖的繪制，可以直接截取Vivado或者Modelsim平臺實際仿真波形，但是往往由于信號雜亂無法凸顯重點。因此，通過相應軟件繪制波形，并予以標注，會更加直觀。目前，常用的波形繪制軟件有：" Visio、TimeGen、WaveDrom" 等，本文主要介紹這三款軟件波形圖的繪制。

一、Visio

Visio軟件用于波形繪制相較于后兩者繪圖可以達到一樣的效果，但是在波形繪制過程中要做到信號名、信號波形邊沿對齊等是比較繁瑣的，而且需要搭配相應的圖形包繪制起來才會更便捷（Visio常用波形圖形包）。Visio繪制的時序波形如下圖所示。

二、TimeGen

TimeGen軟件的界面如下圖所示。

該界面下的按鍵功能說明如下：

添加時鐘信號：用于添加理想時鐘該信號。選中該信號右鍵選擇Edit Attributes可以設置信號名、信號名字體、信號名字號顏色、上升沿觸發（Rising Edge ）還是下降沿觸發（Falling Edge）、時鐘信號占空比（Clock Duty）以及該時鐘信號的時鐘寬度是默認時鐘寬度的幾倍（Clock）等；
添加電平信號： 用于添加位寬為1的電平信號。與時鐘信號一致，選中該信號右鍵選擇Edit Attributes可以設置各個參數；
添加多比特信號：用于添加位寬為多比特的信號；
添加空信號：在選中信號的上一行添加一個空信號（即占一個信號的高度）；
ASCII波形輸出：用于輸出整個時序波形的ASCII表示，可以直接復制粘貼到word文檔中；
刪除一個時鐘周期：刪除選中波形圖中所有信號的最后一個時鐘周期；
增加一個時鐘周期：在最后一個時鐘周期后面添加一個時鐘周期；
增加時鐘周期寬度：增加每個時鐘周期的寬度；
減小時鐘周期寬度：減小每個時鐘周期的寬度；
增加信號高度：增加每個信號的高度；
減小信號高度：減小每個信號的高度；
減小信號之間間距：減小信號與信號之間的間距；
增加信號之間間距：增加信號與信號之間的間距；
選中信號：選中某個信號或者選中某個信號的某個時鐘周期內的值；
轉為高/低電平：將信號當前時鐘周期的值轉為高/低電平（選中后向上/向下拉）
轉為高阻態Z：將信號當前時鐘周期的值轉為高阻態Z；
多位寬信號變化：用于設置多比特信號在上升沿或者下降沿處發生改變；
在某個時鐘周期內添加數值：對信號某個時鐘周期內的數值進行標注；
標注建立/保持時間：標注建立時間/保持時間（兩種不同的標注形式，一種是雙向箭頭，一種是兩個單向箭頭）；
添加信號箭頭標注：在不同信號的不同時鐘之間添加箭頭標注；
省略符：添加省略符，用于表示信號一段時間內保持該值；
填充顏色：填充顏色，右擊可切換填充色；
清除填充顏色：清除填充顏色；
TimeGen繪制的時序波形如下圖所示。

三、WaveDrom

WaveDrom是一種基于js的時序圖工具，與前兩者相比，沒有便捷的工具欄直接繪制波形圖，通過js語言進行繪制，繪制的波形圖也較為美觀。其基本語法如下：

{signal: [
// 信號1
{name: ‘信號名1’, wave: ‘波形’},
// 信號2
{name: ‘信號名2’, wave: ‘波形’},
// 信號…
],
“config” : { “hscale” : 信號寬度 }
}

這里波形繪制主要有兩個主要參數：信號名與波形。這里波形的控制常用語法如下表所示：

符號 功能
. 將先前的狀態再延遲一個時鐘周期
p 以上升沿開始的一個時鐘周期
P 以上升沿開始的一個時鐘周期（上升沿帶箭頭）
n 以下降沿開始的一個時鐘周期
N 以下降沿開始的一個時鐘周期（下降沿帶箭頭）
x 不定態波形
z 高阻態波形
u 虛線高阻態波形
d 虛線低電平
l 理想波形的低電平
h 理想波形的高電平
L 理想波形的低電平（在變為低電平處帶箭頭）
H 理想波形的高電平（在變為高電平處帶箭頭）
0 理想波形的低電平
1 理想波形的高電平
2 多比特數據（背景白色）
3 多比特數據（背景黃色）
4 多比特數據（背景橙色）
5 多比特數據（背景藍色）
6 多比特數據（背景天青色）
7 多比特數據（背景綠色）
8 多比特數據（背景紫色）
9 多比特數據（背景粉色）
= 多比特數據（背景白色），與“2”功能一致
∣ |∣ 省略符

WaveDrom軟件繪制的時序波形如下圖所示。

{signal: [
{name: ‘clk’, wave: ‘P…’},
{name: ‘a’ , wave:‘010…10’},
{name: ‘b’ , wave:‘0.1…0.’},
{name: ‘c’ , wave:‘01.0…’},

],
“config” : { “hscale” : 1 }
}

四、總結
Visio、TimeGen 和 WaveDrom 功能互補，可滿足不同場景下的波形圖繪制需求。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/qq_42224089/article/details/138061567