大家推薦一款網頁版的 Verilog代碼編輯仿真驗證平臺,這個平臺是國外的一家開源FPGA學習網站,通過
“https://hdlbits.01xz.net/wiki/Main_Page”地址鏈接進入網頁,在該網頁上可以進行Verilog代碼的編寫、綜合,而且最后還能夠仿真出波形來驗證設計代碼的正確性,該驗證平臺是基于Icarus Verilog(簡稱iVerilog,比較著名的開源HDL仿真工具,也有對應的安裝版本)的,讓你隨時隨地只需登錄網頁就能夠享受Verilog編程仿真的樂趣!
一、官方模板演示
1、首先打開
“https://hdlbits.01xz.net/wiki/Main_Page”,打開后的界面如下圖所示,全英文顯示。如果感覺自己的英文水平欠佳,可以使用谷歌瀏覽器打開該網頁,并選擇在線翻譯功能,翻譯的正確率還是很高的。
2、點擊Simulation下的 ”Run a Simulation(lcarus Verilog)“。
3、打開后的界面如下圖所示,代碼編輯框中給出了一個簡單的例子。
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4、點擊下面的“Submit(new window)“在新界面中進行仿真。
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5、在新打開的界面中我們可以看到編譯的信息和仿真波形圖。
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二、實例演示
雖然看完了官方的模板演示,但我們要想立刻仿真驗證自己設計的代碼并不是那么容易,需要進行一番摸索。下面就是大家進行一個呼吸燈的設計實例演示。
1、學習過FPGA的朋友都知道要想對FPGA邏輯進行仿真一定要具備兩個文件,一個是RTL代碼文件,用來綜合生成硬件電路的部分;第二個就是Testbench文件,用來驗證RTL代碼功能的仿真文件,這兩者缺一不可。
2、根據觀察發現官方模板中的代碼編輯部分有兩個module,大家也都知道一個.v 文件中只能有一個模塊,也就是只能有一個module,而這里面有兩個,那肯定就不對了。再仔細觀察會發現代碼編輯區域中的上半部分就是Testbench,而下半部分則是RTL代碼,再結合仿真出的波形來更看驗證了這個想法。原來 RTL 代碼和Testbench都寫在了一個編輯框里。
3、但是我們在提供的模板中發現一些我們平時幾乎沒有見過的新語法,如第4行的”initial `probe_start“、第6行的”`probe(clk)“、第26行的”`probe(in)“,通過模板的注釋和多次實驗發現這是官方定義的一個”宏“,也就是通過這個”宏“調用“probe”探針的功能,我們不用管這個”宏“是如何定義的,我們只需要會調用就可以了。
??? 4、下面我們通過該網頁來仿真驗證一下自己設計的呼吸燈的例子。詳細代碼如下(呼吸燈邏輯和Testbench代碼的編寫方法這里我們不做講解,會在以后的文章中再進行詳細說明),標紅處的注釋是需要特別強調的(代碼可以全部直接復制使用)。
`timescale1ns/1ns//-------------------Tesebench--------------------moduletop_module;???????//仿真文件名必須是“top_module”reg????sclk;reg????rst_n;wire???led;initial?`probe_start;???//?Start?the?timing?diagram????`probe(sclk);?????????//?Probe?signal"clk",這是加載的系統時鐘,只能在Tesebench中加載???//初始化initial????begin????sclk???=1'b0;????rst_n?<=?1'b0;????#200????rst_n?<=?1'b1;????#5000?????????????????//一定要設置仿真停止時間,如果仿真結束時間太久會提示????$finish;end//產生20ns的時鐘always#10sclk?=~sclk;//為了減少仿真時間我們在仿真中重定義參數,不影響RTL代碼中參數的值defparam???breath_led_inst.CNT_1US_MAX?=?1;defparam???breath_led_inst.CNT_1MS_MAX??=?2;defparam???breath_led_inst.CNT_1S_MAX???=2;//-------------------breath_led--------------------breath_ledbreath_led_inst(????.sclk??(sclk??),??//input????sclk??????.rst_n(rst_n),??//input????rst_n?????.led????(led??)???//output???led);endmodule?//--------------------------------------------------//-----------------------RTL------------------------modulebreath_led#(????parameter??CNT_1US_MAX?=6'd49,????parameter??CNT_1MS_MAX?=10'd999,????parameter??CNT_1S_MAX??=10'd999)(????input??wire???sclk???,????input??wire???rst_n??,????outputreg????led);reg[5:0]??cnt_1us;??reg[9:0]??cnt_1ms;??reg[9:0] cnt_1s;reg????????cnt_1us_flag;reg????????cnt_1ms_flag;reg cnt_1s_flag;//cnt_1us:1us計數器always@(posedgesclk?ornegedgerst_n)????if(rst_n?==1'b0)???????cnt_1us?<=6'b0;?????else???if(cnt_1us==?CNT_1US_MAX)?????????cnt_1us?<=6'b0;????else cnt_1us <=cnt_1us + 1'b1;//cnt_1us_flag:1us計數器標志信號always@(posedgesclk?ornegedgerst_n)????if(rst_n?==1'b0)???????cnt_1us_flag?<=?1'b0;???????else???if(cnt_1us==??CNT_1US_MAX)????????cnt_1us_flag?<=?1'b1;????else???????cnt_1us_flag?<=?1'b0;//cnt_1ms:1ms計數器always@(posedgesclk?ornegedgerst_n)????if(rst_n?==1'b0)???????cnt_1ms?<=10'b0;????else???if(cnt_1ms==??CNT_1MS_MAX?&&?cnt_1us_flag?==1'b1)?????????cnt_1ms?<=10'b0;????else???if(cnt_1us_flag?==1'b1)???????cnt_1ms?<=cnt_1ms?+?1'b1;?????//cnt_1ms_flag:1ms計數器標志信號always@(posedgesclk?ornegedgerst_n)????if(rst_n?==1'b0)???????cnt_1ms_flag??<=??1'b0;?????else???if(cnt_1ms==??CNT_1MS_MAX?&&?cnt_1us_flag?==1'b1)?????????cnt_1ms_flag?<=?1'b1;????else?????????cnt_1ms_flag?<=?1'b0;//cnt_1s:1s計數器always@(posedgesclk?ornegedgerst_n)????if(rst_n?==1'b0)???????cnt_1s<=??10'b0;????else???if(cnt_1s?==CNT_1S_MAX?&&cnt_1ms_flag?==1'b1)???????cnt_1s<=??10'b0;????else???if(cnt_1ms_flag?==1'b1)???????cnt_1s<=??cnt_1s+1'b1;//cnt_1s_flag:1s計數器標志信號always@(posedgesclk?ornegedgerst_n)????if(rst_n?==1'b0)???????cnt_1s_flag?<=?1'b0;????else???if(cnt_1s?==CNT_1S_MAX?&&cnt_1ms_flag?==1'b1)???????cnt_1s_flag?<=?~cnt_1s_flag;???//led:一個LED燈always@(posedgesclk?ornegedgerst_n)????if(rst_n?==1'b0)???????led<=1'b0;??????else???if((cnt_1s_flag?==1'b1?&&cnt_1ms?<=?cnt_1s)||?(cnt_1s_flag??==?1'b0?&&cnt_1ms?>cnt_1s))???????led<=1'b1;????else?????????led<=1'b0;//添加要觀察的信號名????`probe(rst_n??????????);??//Sub-modules?can?also?have?`probe()????`probe(cnt_1us????????);??//Sub-modules?can?also?have?`probe()????`probe(cnt_1us_flag??);??//Sub-modules?can?also?have?`probe()????`probe(cnt_1ms???????);??//Sub-modules?can?also?have?`probe()????`probe(cnt_1ms_flag??);??//Sub-modules?can?also?have?`probe()????`probe(cnt_1s?????????);??//Sub-modules?can?also?have?`probe()????`probe(cnt_1s_flag???);??//Sub-modules?can?also?have?`probe()????`probe(led????????????);??//Sub-modules?can?also?have?`probe()endmodule//--------------------------------------------------
5、將上面編寫好的Testbench代碼和RTL代碼放到一個文件中(Testbench在上面,RTL代碼在下面,僅在該平臺仿真時可以將兩種文件放在一起,在其他平臺仿真時要獨立放到兩個.v文件中),然后復制粘貼到代碼編輯框中,點擊“Submit(new window)“執行仿真。
6、也可以將寫好的Testbench代碼和RTL代碼放到同一個.v文件中,然后點擊下面的代碼編輯框下面的“Upload a source file...”,在展開的界面中選擇添加.v文件后,再點擊”Upload and simulate”啟動仿真。
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7、仿真波形如下所示,因為界面空間有限,拖動波形顯示框下面的滾動條,可以看到后面的波形顯示。?
8、在波形顯示框中右擊鼠標可以選擇保存為PNG格式或SVG格式,將完整的波形信息保存下來。
9、保存為SVG格式后的完整波形圖如下所示。
10、如果我們在第58行處代碼設置一個錯誤后,再點擊執行仿真,此時在仿真窗口中不會顯示波形,而是提示錯誤的內容,將錯誤修改后再執行仿真即可。
11、該網頁還有其他更多有趣的功能,如組合邏輯代碼編寫訓練、時序邏輯代碼編寫訓練、單片機嵌入式仿真等等,有興趣的朋友可以自己探索,這里不再一一演示。