Questasim与Visualizer的livesim仿真

1.前言

Live-Simulation (live-sim)模式允许Visualizer调试环境与Questasim进行交互操作，此模式将Visualizer GUI与Questasim仿真相结合，因此可以在线调试当前仿真的结果和波形。在livesim模式中，可以在Visualizer GUI中控制仿真、设置断点(Breakpoints)、单步调试、检查记录或未记录的数据值、以及跟踪类对象。因此，在调试验证环境或RTL的问题时，livesim可以更有效率地定位问题。下文介绍下live-simulation模式如何启动以常用功能。

2.启动live-sim模式

Questasim要求使用3步仿真流程(vlog, vopt, vsim)来调用livesim模式下的Visualizer，而不是2步仿真流程(vlog, vsim+vopt)。

第一步：准备TB和RTL代码

这里简单创建名为livesim_example.sv的文件，它的内容是：

module livesim_example;  
    int a = 600;  
    int b = 66;  
    int c;  
    reg clk = 1'b0;
    initial begin
        c = a + b; 
        $display("result1: The sum of a(%0d) and b(%0d) is c(%0d)", a, b, c);  
        # 10ns;
        forever begin
            # 5ns;
            clk = ~clk;
            c   = c + 1;
            $display("The current c: %0d", c);
            # 5ns;
            c   = c + 2;
            $display("The current c: %0d", c);
        end
    end
endmodule

第二步：vlog命令编译

需要调用Questasim的vlog命令把代码先编译过，命令如下：

vlib work
vlog livesim_example.sv

这时候会生成livesim_example的top module。(注意，如果是VHDL文件的话，要使用vcom命令，而不是vlog)

第三步：vopt命令优化

需要调用Questasim的vopt命令把design优化下，命令如下：

vopt -debug livesim_example -o live_opt -designfile design.bin

这时候会生成名为live_opt的优化design名。

在优化过程中，必须的-designfile参数的作用是创建Visualizer所需的design数据库文件名称(design.bin)，如果默认用design.bin名称的话，其实-designfile design.bin可以替换为+designfile，这样Questasim默认生成的bin文件名字为design.bin。必须的-o参数为design的优化版本指定一个名称，名称可以包含小写字母、大写字母、数字字符或下划线。可选的-debug参数限制优化以保证行号的可见性，这就可以在Visualizer的livesim模式下启用行breakpoints。其它需要的vopt参数大家可以根据需要添加。

第四步：vsim命令仿真

使用vsim命令开始仿真，命令如下：

vsim -visualizer live_opt

这里live_opt的名字就是第三步vopt命令-o参数生成的名字。vsim命令将design加载到仿真器中，然后将design.bin文件和仿真控制传递给Visualizer GUI。

在design elaboration过程中，仿真elaboration消息显示在启动shell中，并且也保存在visualizer.log文件中。如果elaboration有错误，则显示消息并退出仿真。如果elaboration成功，将调用Visualizer GUI。Visualizer GUI首先读取数据并连接到仿真器，当GUI准备好接受CLI命令时，在transcript窗口会出现” Visualizer 1>”。

只要完成了以上的几个步骤，就会出现以下界面，表示进入livesim模式了，也就是联合Questasim和Visualizer进行实时仿真调试。

3. livesim仿真常用功能

进入livesim模式后，就是使用Visualizer GUI界面去debug代码了，这里简单介绍几个常用功能，更多的用法大家可以去探索下。

3.1 变量值提示

当启用变量值提示(Value Tool Tip)功能后，记那个鼠标悬停在源代码、原理图和许多其它窗口中的对象上时，弹出的工具提示将显示该对象的值、大小和带有下划线 (_) 的基数前缀。此默认值格式化在仿真期间被记录。不过通过vsim命令中指定+vis_no_format_num，可以禁用值格式化，只显示对象值。变量值提示(Value Tool Tip)启动和关闭按钮在下图红色箭头指向的地方。