如何在SpinalHDL里启动一个仿真

前言

在安装完成Verilator、GtkWave后，我们即可在IDEA里通过SpinalHDL提供的仿真接口来对我们的设计进行仿真。在《SpinalHDL—仿真环境》一文中已提到SpinalHDL下仿真的原理，尽管我们仿真对象是我们的SpinalHDL代码生成Verilog文件交给仿真器去执行但我们的仿真环境搭建和case构建可以借助scala语言本身丰富的软件库来进行构建，这是我们用SystemVerilog进行仿真所无法替代的(一堆脚本亦或是调用C)，而且我们在仿真过程中是无须关心生成的Verilog，追踪的波形都是我们在SpinalHDL中定义的电路对象，更遑论像IDEA这类软件调试工具单步调试的便捷性了。所以这种“高层次”仿真，还是值得一用。

启动仿真的方式

SpinalHDL中的仿真入口一般情况下都是这么来写的：

通过引入spinal.core.sim._ ，我们可以使用SpinalHDL已经集成好的接口来搭建仿真环境。

SimConfig用于配置仿真环境参数。

doSim里构建仿真环境及测试case。

SimConfig里的参数配置可分为三类：

仿真环境配置。

DUT配置及编译。

仿真启动。

仿真环境配置

仿真环境的配置主要包含仿真器的选择，波形文件生成、覆盖率生成等参数配置，每个参数配置项在SpinalHDL中均封装成一个函数。这里以常用的选项进行说明(详细的参数配置可参见源码)。

仿真器选择：目前支持verilator、ghdl、Iverilog。对应的函数为withVerilator、 withGhdl、withIVerilog。默认为withVerilator。

波形类型：withWave、withWave(Int)。默认生成VCD波形文件，可指定抓取波形信号的层级深度。

覆盖率收集：该功能在1.4.2版本支持，通过withCoverage使能。

DUT配置及编译

DUT的配置通过withConfig(config: SpinalConfig)函数进行配置。这里的配置常用的是对时钟域的配置，包含时钟有效边沿、复位信号类型、时钟频率等。如下例所示：

而DUT的编译则通过compile函数执行：

仿真启动

仿真的启动可调用两个函数：

个人常用doSim。仿真启动默认会采用随机种子，也可以指定仿真种子。而这里dut(你也可以用名字)表示待测试逻辑，通过dut我们可以访问和驱动待测试逻辑的信号：

仿真启动，你会在控制台看到仿真的启动：

可以看到，仿真的启动首先会将DUT编译生成Verilog文件，随后交由Verilator进行编译，随后选择一个随机种子启动仿真。

写在最后

本篇就SpinalHDL中的仿真启动进行简短说明，后续将继续对时钟和信号的驱动和访问进行说明。

原作者：玉骐