VCD/FSDB/SHM/VPD波形dump的方法

仿真是IC设计不可或缺的重要步聚，其中仿真波形是debug的必要条件。今天简要介绍下一下几种波形文件VCD/FSDB /SHM/VPD的dump方法。

其中VCD通用性最好，VCS/XRUN环境中直接加函数dump;

对于FSDB，本文讲述了VCS/XRUN 2种环境中基于函数和Tcl的2种dump方法;

对于SHM, 本文简要介绍了XRUN中基于函数和Tcl的2种dump方法;

对于VPD，本文简要介绍了VCS中函数dump方法;

一、VCD (Valve Change Dump)

VCD是一个通用的格式。VCD文件是1EEE1364标准(Verilog HDL语言标准)中定义的一种ASCI文件。它主要包含了头信息，变量的预定义和变量值的变化信息。因为它包含了信号的变化信息，就相当于记录了整个仿真的信息，我们可以用这个文件来再现仿真，也就能够显示波形用于DEBUG。因为VCD是 Verilog HDL语言标准的一部分，因此所有的veriog的仿真器都要能够实现这个功能，也要允许用户在verilog代码中通过系統函数来dump VCD文件。我们可以通过Verilog HDL的系统函数dumpfile来 生成波形，通过dumpvars的参数来规定我们抽取仿真中某些特定模块和信号的数据。

特别说明的一点是，目前主流功耗分析工具都支持通过VCD文件来评估功耗。Encounter 和 PrimeTime Px (Prime Power)都可以通过输入网表文件，带功耗信息的库文件以及仿真后产生的VCD文件来实现功耗分析。VCD本质是文本文件，文件占用较大内存，极大拖慢仿真速度，但是由于对功耗分析支持比较友好，因此各种EDA仿真均有dump VCD的需求。

二、FSDB (Fast Signal DataBase)

FSDB 是Spring Soft (Novas) 公司 Debussy / Verdi 支持的波形文件，一般文件占用内存较小，使用较为广泛，其余仿真工具如ncsim,modlesim等等可以通过加载Verdi 的PLI 来dump fsdb文件。fsdb文件是verdi使用一种专用的数据格式，类似于VCD，但是它是只提取仿真过程中信号的有用信息，除去了VCD中信息元余，就像对VCD数据进行了一次huttman编码。因此fsdb数据量小，可以极大地提高仿真速度。本质上VCD文件使用verilog内置的系统函数来实现dump 的，fsdb是通过verilog的PLI接口来实现的。

环境中可以通过以下函数实现FSDB波形的dump。

Step1: 设置环境变量：

Step2: Bash 中加入以下选项：

VCS：

XRUN:

加入编译选项：-loadpli1 debpli:novas_pli_boot

Step3: bench中添加以下函数：

当然也可以使用Tcl 实现波形的精准dump控制。

1. VCS 中tcl 控制方法：

仿真bash中加入仿真选项：-ucli -i ../sim/dump_fsdb_vcs.tcl

其中Tcl demo文件：

2. Xrun中tcl控制方法：

仿真bash中加入tcl载入选项：-input ../sim/dump_fsdb_irun.tcl

Tcl demo文件：

其余波形文件就是各家不同的仿真或调试工具支持的文件类型，互不通用。但基本都可以由VCD文件转换而来(其实就是VCD文件的压缩版，因为只取仿真调试需要的数据，所以文件大小要远小于原始VCD文件)。

三、SHM

SHM 是Cadence公司 NC verilog 和Simvision 支持的波形文件，实际上 shm是一个目录，其中包含了 dsn和 tn两个文件。用simvision xxx.shm来打开波形。

1.通过函数实现dump

2.通过tcl的方式实现dump

仿真bash中加入tcl载入选项：-input ../sim/dump_shm_irun.tcl

Tcl demo文件：

四、VPD

VPD是Synopsys公司 VCSDVE支持的波形文件，现在逐渐被fsdb取而代之。用dve –vpd test.vpd打开对应波形。

生成VPD方法如下:

仿真bash中加入编译选项: -debug_pp +vcd+vcdpluson

Bench中添加dump函数：

以上介绍的基本方法，仅供参考，不同版本可能略有不同，具体的设置细节，需要查询对应的help文档。官方help文档提供了更为灵活而有效率的使用方法。

审核编辑：汤梓红