FPGA设计是无情的,所以我们需要利用能获得的任何软件进行检查。Verilator是一个 Verilog 仿真器,还支持 linting:静态分析设计中的问题。Verilator 不仅可以发现综合工具可能忽略的问题,而且运行速度也很快。Verilator 也非常适合使用 SDL 进行图形仿真。
安装Verilator,Linux,Verilator 在大多数 Linux 发行版存储库中都可用,并适用于 Windows 子 Linux 系统上运行。
对于 Debian 和基于 Ubuntu 的发行版,可以使用 apt 安装 Verilator>
苹果系统,在 macOS 上,可以通过Homebrew包管理器安装最新版本的 Verilator >
要为其他平台(例如 FreeBSD)安装 Verilator,请参阅官方Verilator 安装指南。
基本 Linting,对于独立模块,linting 本身就很简单>
如果一切顺利,将不会看到来自 Verilator 的消息。
如果 Verilator 发现潜在问题,它会提供明确的建议,包括如何禁用警告。Verilator 手册包含可能的警告列表。
让我们创建一个简单的“add”模块,并设置几个问题,然后对其进行 lint>
进行lint检查,第一个问题是宽度:x和y是 4 位宽,但z没有明确的宽度,因此只有 1 位宽。
我们可以通过这样做来忽略宽度警告>
这仅仅是隐藏了问题,却没有采取任何措施。
相反,我们可以通过将z的宽度设置为 4 来修复该问题>
虽然这消除了 Verilator 警告,但可能无法完全解决问题。
例如,如果x和y都是4'b1000,会发生什么?我们的加法溢出,计算出z值4'b0000。此示例说明了 linting 的局限性之一:它可以查看不同信号的宽度,但无法解释应用于它们的所有逻辑。
因此,除了固定z的宽度外,我们还可以将其用作c进位信号,这也解决了“信号未驱动”警告>
依赖关系和路径,如果一个模块依赖于另一个模块会发生什么?Verilator 将在当前路径中搜索匹配的模块。如果想向模块搜索路径添加其他目录,我们可以使用-I. 例如,如果top.v依赖于../maths目录中的模块>
可以使用多个-I参数来包含多个目录。
黑匣子和空模块,大多数设计依赖于没有源的供应商原语或 IP 核,例如使用 PLL 生成时钟。当尝试对引用供应商原语的模块进行 lint 处理时,将收到如下错误>
第一个想法可能是找到一种排除MMCME2_BASElint 的方法。唉,Verilog “不经过精心设计就无法检查,需要整个设计”。我们可以通过为原语创建一个空模块来解决这个问题。空模块包含 IO,但不包含任何逻辑。
例如,为 Xilinx 的 BUFG 原语创建了一个空模块>
创建空模块有点乏味,但可以检查整个设计。要使用 null 模块,请确保它位于 Verilator 的搜索路径中(请参阅上一节)。
Linting Waivers,如果需要对较大的设计或使用第三方源的设计消除 linter 警告,那么/* verilator lint_off */注释可能不行。从 Verilator 4.028 开始,可以创建Waivers来处理警告,而无需触及源代码。要了解更多信息,请参阅 Stefan Wallentowitz 的帖子Verilator Waivers(https://wallento.cs.hm.edu/post/20200612-verilator-waivers/)。
Linting Shell Script,如果有许多顶级模块和/或包含目录,可以使用 Makefile 或简单的 shell 脚本自动检查。
以下 shell 脚本 lint 与该脚本位于同一目录中的所有顶级模块>
可以调整-I参数以适合自己的设置。top_*.*v捕获扩展名为 .v 和 .sv 的文件。
总结,今天关于Verilator 进行 Verilog Lint介绍就这样,这是一个功能强大的工具,希望有兴趣的可以尝试一下