原创 学习Debussy，并与ModelSim交互体验

一、概述

        初次接触Debussy，在网上搜索了一些资料，发现Debussy的使用者并不多，edacn的论坛Modelsim主论坛中有个Debussy的子论坛，不过发现里面的人气并不高。另外，Novas公司现在推的是Verti，我使用的版本是2004年出的5.4V5，基于NT（Windows）平台的。

         关于如何使用ModelSim进行仿真可以另外两篇关于ModelSim的文章，这里的体会是关于ModelSim结合Debussy使用的体会，所以使用Debussy前最好先学会如何使用ModelSim。网上也有介绍不要启动ModelSim GUI而直接在Debussy进行查看波形并调试的方法，本文最后也有介绍；如果确实不会使用ModelSim且又不愿学习的，可以使用此方法直接跳过ModelSim。

        二、使用Debussy调试基本步骤

       网上流传的使用Debussy来调试的通常用法是：

       1、Load design and testbench into Debussy；

       2、打开nWave，载入对应的FSDB;

       3、在nTrace中将要观察的信号通过鼠标中键Drag&Drop拖放到nWave中；

       4、通常都是在波形上发现问题，找到错误地方并双击鼠标，会自动跳到Real driver statement，也即会跳到源代码所在。

       5、nTrace中，Active Annotation（快捷键X）标出仿真结果在source code下；

       6、在先前driver statement中找个driver来使用active trace来追踪有效驱动。

        当然还有更深入的用法比如：fan-in cone和 trace-x等等。

         三、ModelSim结合Debussy进行仿真调试

         这才是我要介绍的重点，我近几年使用Altera多一点，所以就结合ModelSim仿真Altera的库进行介绍（详细的如何用Modelsim仿真Altera的产品可查看另外两篇文章）。Debussy支持的波形格式是fsdb，是Fast Signal Database的简写。Debussy也可以读取vcd文件，在它读入vcd文件时，先自动把vcd文件转换成fsdb文件，然后再读入debussy。因此首先还是学习怎么通过modelsim仿真，生成fsdb格式的波形文件。而对于语言最近使用多的是VHDL，下面分VHDL以及Verilog进行描述。

         基本的流程是：a、通过ModelSim生成FSDB格式的波形文件；b、在Debussy中导入设计进行调试（导入设计包括在nTrace中导入code（含testbench）和在nWave中导入FSDB文件）。

         1、首先介绍Verilog语言，基本是节选网上大拿的体会，大家凑合着看。

         a、通过ModelSim产生FSDB文件：将Debussy安装目录下的\share\PLI\modelsim_pli\WINNT中的novas.dll拷贝到modelsim安装目录下的win32文件夹中。然后在modelsim.ini文件中的[vsim]标签下添加Veriuser=novas.dll。这是准备工作。

          有网友介绍可以在ModelSim仿真脚本中的[vsim]命令行加入这样调用pli的选项：

         -pli  <Debussy安装目录>/share/PLI/modelsim_pli/WINNT/novas.dll

        个人感觉还是拷贝过去简单。

          b、准备工作做好以后，当然你的coding也已经结束，testbench也应该写好了。正常的ModelSim仿真流程是这时候直接在建立工程进行仿真，编辑sim.do和wave.do就可以了。如果结合Debussy，ModelSim的唯一功能就是产生Debussy可以识别的波形文件-FSDB文件了。

         在测试平台（testbench）中添加FSDB系统函数，典型的可以把下列语句加到testbench中：

        initial

        begin

$fsdbDumpfile("wave_test.fsdb");     //文件名随便起

      $fsdbDumpvars;

      end

      这样波形数据就dump出来了。好多同学在单步调试的时候经常遇到说生成的FSDB文件中Deussy中不能用或者是signal加进去以后没有波形出来表现为NF，而且FSDB的文件大小这时候也表现的很小。很多同学怀疑是不是ModelSim或者Debussy运行有错误，其实这都是测试平台控制不当造成的，此时FSDB文件应该还没有生成好。就像我们通常要将TB中的内容输出到一个文件的时候要先创建这个文件，写完以后要及时关闭一样，产生FSDB文件同样先要创建文件（上面语句达到了此目的），然后写入波形数据，因此在外部调用FSDB文件之前要结束ModelSim仿真。我最后介绍的通过命令行脚本实现流水线生成FSDB文件，且不启动ModelSim GUI，可以完全避免这种操作失误。

      2、其次介绍VHDL如何混合使用ModelSim和Debussy

      a、将Debussy安装目录下的\share\PLI\modelsim_fli54\WINNT中的novas_fli.dll拷贝到modelsim安装目录下的win32文件夹中。然后在modelsim.ini文件中的[vsim]标签下添加Veriuser=novas.dll。编辑modelsim根目录下的modelsim.ini文件，将; Veriuser = veriuser.sl 更换为Veriuser = novas_fli.dll（注：“; Veriuser = veriuser.sl ”默认值ini文件中被注释掉，或者可以不管它直接添加即可，注意这里和Verilog的不同，另外请注意：Do not specify veriuser variable to both novas.dll and novas_fli.dll.）

         b、将Debussy安装目录下的\share\PLI\modelsim_fli54\WINNT下的novas.vhd拷贝至工程所在目录，打开modelsim,在工程所在目录新建一个novas的LIB，然后编译novas.vhd文件。（对于这一步，我的做法是前期准备工作的时候就像提取Altera的库一样，将该库文件提取到ModelSim里，生成一个可以重复使用的novas库，这样就可以一劳永逸不要每个工程都要编译一次这个库）。

    c、同样coding以及测试台建立完成之后，开始生产FSDB文件了。在testbentch中增加library novas;use novas.pkg.all;并在在testbentch中添加：

debussy_debug:process

    begin      

            fsdbDumpfile("**.fsdb");

            fsdbDumpvars(0,"system");

            wait;

         end process debussy_debug;

fsdbdumpfile("t1.fsdb");--此处的文件名可以随便取。

编译工程完成仿真，生成所需文件。

（注：此处system为顶层文件，所谓顶层就是testbench的顶层entity名，不能搞错）

这里有最原始的版本的ModelSim和Debussy混合使用的介绍：https://static.assets-stash.eet-china.com/album/old-resources/2009/5/20/91e75229-44d8-4b7e-beeb-fce36ecc5307.rar。

三、通过脚本自动化生成FSDB波形文件

通过二介绍的过程，进行自动化生成FSDB文件，其实非常简单。整个coding结束，且测试台建立完成后，创建一个do文件，这里给出一个例子：https://static.assets-stash.eet-china.com/album/old-resources/2009/5/20/7647ab65-9ae9-4cf5-b158-881788170cb3.rar  ；可以看到例子中没有库的编译，因为我前面说了，我把库的提取单独做为准备工作一劳永逸的完成。

有了do文件以后，就需要执行do文件，ModelSim有dos命令行或者GUI里有命令行可以执行do文件。本文的主要目的就是要完成“自动化”，所以以上两种方法都不可行，一个使用调出dos comand shell一个是要打开ModelSim GUI。我的做法是：做一个批处理文件，然后将它放在c盘的根目录下，然后执行一下批处理就全部OK了。这里给出一个批处理文件例子：https://static.assets-stash.eet-china.com/album/old-resources/2009/5/20/aeb9def1-fa9b-498a-b516-163fac8e3fef.rar。

   do文件贴出来就是：

   vlib work
         vcom Accumulator_tb.vhd
         vcom Accumulator.vhd
         vsim Accumulator_tb
        run 1000us
        quit

说明：最后一句quit就是仿真结束。
        批处理bat文件贴出就是：

e:
      cd E:\wmz\workspace\prj\debussy\pet\DataInProc\accumulator
      D:\modeltech_6.5a\win32/vsim -c -do accumulator.do

说明：整个批处理就3个命令，第一条进入E盘（当然是进入工作盘了）；第二条是进入当前工作目录；第三条是执行do文件，其中vsim命令一定要带-c参数，具体原因感兴趣的同学可以在打开ModelSim GUI后执行vsim -help查看帮助。