原创【博客大赛】Debussy学习笔记（一）

 2012-8-22 09:20  7047 17 18 分类: FPGA/CPLD 文集: EDA

学习FPGA以来，一直是用Modelsim作为仿真调试工具，前几天在同事那儿看到了一个新工具：Debussy，看她用的相当顺手，而且工具本身也相当好用，有很多Modelsim不具有的功能，然后就立马上网下载了Debussy软件和相关教程学习了一下，从本文开始软件的学习笔记。

Debussy 是NOVAS Software, Inc(思源科技)开发的HDL Debug & Analysis tool，这套软体主要不是用来跑模拟或看波形，它本身不具有仿真功能，需要调用Modelsim等仿真软件生成的仿真结果文件来观测波形，但是它可以预存设计中所有信号的仿真波形，仿真需要新调入信号进行观测时，可以即时调入而无需重新跑仿真；Debussy另一个最强大的功能是：能够在HDL source code、schematic diagram、waveform、state bubble diagram之间，即时做trace，协助工程师debug；可能您会觉的：只要有simulator如ModelSim就可以做debug了，我何必再学这套软体呢? 其实Debussy v5.0以后的新版本，还提供了nLint -- check coding style & synthesizable，这蛮有用的，可以协助工程师了解如何写好coding style，并养成习惯。

首先来学习一下Debussy的软件使用，如图1所示为Debussy的基本原理架构，其中主要由4部分组成：nSchema、nTrace、nWave和nState。

图1

nTrace：超文本源代码分析和浏览工具，是Debussy 软件所开启的主画面；nWave：波形分析观测工具，可由nTrace内开启；nSchema：层次原理图生成器；nState：有限状态机提取和分析工具。

上文中提到，Debussy软件一大功能就是波形的预存观测功能。由于Debussy自身不具有仿真功能，需要由Modelsim等仿真软件生成fsdb(fast signal database)文件，是Spring Soft （Novas）公司 Debussy / Verdi 支持的波形文件，一般较小，使用较为广泛，其余仿真工具如ncsim，modlesim等等可以通过加载Verdi 的PLI （一般位于安装目录下的share/pli 目录下）而直接dump fsdb文件。fsdb文件是verdi使用一种专用的数据格式，类似于VCD，但是它是只提出了仿真过程中信号的有用信息，除去了VCD中信息冗余，就像对VCD数据进行了一次huffman编码。因此fsdb数据量小，而且会提高仿真速度。下面介绍一下利用Modelsim生成fsdb文件的方法，Verilog HDL和VHDL方法有些不同，因此分别说明：

A. Verilog HDL方法

1. 修改Modelsim安装根目录下modelsim.ini文件，去除只读保护后，加入一条语句：Veriuser=/Debussy/share/PLI/modelsim_pli/WINNT/novas.dll软件安装目录>

2. 在Testbench中加入以下代码：

initial begin

$fsdbDumpfile("wave_test.fsdb");

$fsdbDumpvars;

end

3. 在Modelsim中建立工程，编译所有*.v文件，调用仿真命令：vsim –pli novas.dll work.**_tb，仿真一段时间后退出仿真。然后可以在新建工程根目录下发现多出了一个wave_test.fsdb文件。

B. VHDL方法

1. 从\Debussy\share\PLI\modelsim_fli54\WINNT中找到novas.vhd文件和novas_fli.dll文件，novas_fli.dll文件拷贝到modelsim安装根目录的win32文件夹下，并且修改modelsim.ini文件，去除只读保护后，加入一条语句：Veriuser=novas_fli.dll；安装目录>

2. 在Modelsim中建立工程，将第1步中的novas.vhd文件拷贝到新建的modelsim工程根目录下，在Transcript中运行以下脚本命令：

vlib novas

vmap novas novas

vcom –work novas ./novas.vhd

3. 在VHDL Testbench中加入语句：

library novas;use novas.pkg.all;

process

begin

fsdbDumpfile("wave_vhd.fsdb");

fsdbDumpvars(0,"div_tb"); --0表示dump的模块层，“div_tb”表示第0层模块名

wait;

end process;

4. 编译所有*.v文件，调用仿真命令：vsim work.**_tb，仿真一段时间后退出仿真。然后可以在新建工程根目录下发现多出了一个wave_vhd.fsdb文件。

注：在VHDL方法中遇到了些问题，在执行vsim命令时出现以下错误警告：

# Loading D:\modeltech_6.6f\win32/./novas_fli.dll

# ** Warning: (vsim-FLI-3159) Failed to find foreign function 'fliparseVariableInFile' in FLI object file "D:\modeltech_6.6f\win32/./novas_fli.dll".

# Region: /

# ** Fatal: (vsim-3274) Null foreign subprogram pointer (19).

在网上搜索了也没有什么好的解决方法，生成方法也没有什么问题。只能自己试着解决一下问题了。看错误是因为fliparseVariableInFile没有在novas_fli.dll中找到，这个函数在Testbench中也没有使用，但是在novas.vhd中确实有这个名为“fliparseVariableInFile” 的procedure说明，在novas_fli.dll没找到会不会是因为novas.vhd文件和novas_fli.dll文件不匹配造成的。定位了问题，就修改了一下novas.vhd文件，将有关fliparseVariableInFile的说明都注释掉了，然后重新编译了novas库，运行vsim就好使了，run后成功生成了fsdb文件。

fsdb生成后，就可以通过Debussy软件中的nWave导入：

1. 首先打开Debussy软件，启动界面是nTrace，通过Tools->New Waveform新建一个nWave窗口，如图2所示；