iverilog+gtkwave搭建轻量级verilog仿真环境

前言

在之前用到的仿真工具只有vivado与modelsim，vivado的笨重不用多说，可能你搭建一个工程的时间比你看波形的时间还要长，modelsim倒是稍微轻一些，但步骤也较为繁琐，虽然我在之前也意外收获了modelsim的仿真脚本模板且屡试不爽，但还是觉得稍微有些麻烦，正好之前在学习tinyrv时安装了iverilog与gtkwave，且在网上看到有搭建verilog仿真环境的教程，遂抽出一早上时间搭建该环境

注意

本文所实现的案例是一个非常简单的例子，如有更复杂的场景（如需要用到xinilx、altera等厂商的器件库），请参考我如下列出的文章

参考文章

https://developer.aliyun.com/article/1077579#:~:text=Icarus%20Ver
https://zonepg.github.io/posts/programming/ca/2021-03-25-iverilog-gtkwave/#:~:text=%E6%89%80%E4%BB%A5%E5%9C%A8%E7%BD%91%E4%B8%8A%E6%89%BE%E4%BA%86%E4%B8%80%E4%BA%9B%E8%BD%BB
https://www.cnblogs.com/quantoublog/articles/18089793#:~:text=iVerilog%E7%9A%84%E5%AE%89

环境搭建

1.下载iverilog与gtkwave

安装：https://bleyer.org/icarus/
应该是同时将二者安装好的，详细的安装步骤不再赘述
打开cmd使用以下命令可查看安装路径（注意一定得是cmd，不能随便打开某个目录的终端！）：
where iverilog
where vvp
where gtkwave
如下所示：

三者的功能：

iverilog：用于编译verilog和vhdl文件，进行语法检查，生成可执行文件
vvp：根据可执行文件，生成仿真波形文件
gtkwave：用于打开仿真波形文件，图形化显示波形

2.准备工作

我这里是以一个简单的例子实现，在工程文件夹下准备如下文件：

其中：
top.v是一个简单的c程序

点击查看代码

module top(clk,a,b,y,x);
input a,clk;
input b;
output reg [2:0] y = 0;
output reg [2:0] x = 0;
always @(posedge clk)beginy = a + b;x	= y + a;end
endmodule

top_tb.v是top.v的testbench

点击查看代码

`timescale 1ns/1ps
module top_tb();reg a,b,clk;
wire [2:0] y;
wire [2:0] x;
always #10 clk = ~clk;initial begina = 0;b = 1;clk = 0;#210a = 1;#200b = 0;#20000$stop;
end/*iverilog */
initial
begin            $dumpfile("wave.vcd"); //生成的vcd文件名称$dumpvars(0, top_tb);    //tb模块名称
end
/*iverilog */top u_top(.a(a),.b(b),.clk(clk),.y(y),.x(x);
endmodule

run.bat是可执行脚本，包含如下信息：

点击查看代码

% Start compiling %
iverilog -o wave %*
% Generating wave file %
vvp -n wave -lxt2
% Opening wave file %
gtkwave wave.vcd

上面命令不再赘述，需要了解的自行gpt~ **需要注意的是，在你的tb中一定要加入如下代码，方便仿真波形的生成！**

点击查看代码

/*iverilog */
initial
begin            $dumpfile("wave.vcd"); //生成的vcd文件名称$dumpvars(0, top_tb);    //tb模块名称
end
/*iverilog */

3.仿真波形

打开该目录的终端，运行如下命令：
.\run.bat .\top.v .\top_tb.v
就是执行脚本文件与本案例的两个文件

运行后直接回打开gtkwave并读入vcd，接着选中信号append进去就好了