Iverilog 源码分析 -- VCD的实现机制

最新推荐文章于 2025-09-25 15:47:16 发布

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本文详细介绍了Iverilog如何通过VPI接口实现VCD（Value Change Dump）文件的生成。VPI（Verilog Programming Interface）允许用户注册系统任务，如$dumpvars、$dumpoff等，用于在特定时间点输出仿真结果到VCD文件。$dumpfile任务定义了VCD文件路径并写入初始信息，而$dumpvars则遍历设计中的信号和模块，注册回调函数以在变化时记录值。$dumpoff和$dumpon分别用于在特定时间点记录所有变量的值，以便后续分析。整个流程涉及的函数如sys_dumpvars_calltf、sys_dumpoff_calltf等，实现了对仿真数据的捕捉和输出。

VCD是Verilog LRM中定义的，本文介绍Iverilog 基于VPI机制的VCD的实现过程。在vpi目录下面，定义了不同模块加载的实现。如下显示了Iverilog下面已经支持的实现：

void (*vlog_startup_routines[])(void) = {
      sys_convert_register,
      sys_countdrivers_register,
      sys_darray_register,
      sys_fileio_register,
      sys_finish_register,
      sys_deposit_register,
      sys_display_register,
      sys_plusargs_register,
      sys_queue_register,
      sys_random_register,
      sys_random_mti_register,
      sys_readmem_register,
      sys_scanf_register,
      sys_time_register,
      sys_lxt_or_vcd_register,
      sys_sdf_register,
      sys_special_register,
      table_model_register,
      vams_simparam_register,
      0
};

VCD 的实现在sys_lxt_or_vcd_register启动函数里面，然后调用到sys_vcd_register：

void sys_vcd_register(void)
{
      s_vpi_systf_data tf_data;
      vpiHandle res;

      /* All the compiletf routines are located in vcd_priv.c. */

      tf_data.type      = vpiSysTask;
      tf_data.tfname    = "$dumpall";
      tf_data.calltf    = sys_dumpall_calltf;
      tf_data.compiletf = sys_no_arg_compiletf;
      tf_data.sizetf    = 0;
      tf_data.user_data = "$dumpall";
      res = vpi_register_systf(&tf_data);
      vpip_make_systf_system_defined(res);

      tf_data.type      = vpiSysTask;
      tf_data.tfname    = "$dumpfile";
      tf_data.calltf    = sys_dumpfile_calltf;
      tf_data.compiletf = sys_one_string_arg_compiletf;
      tf_data.sizetf    = 0;
      tf_data.user_data = "$dumpfile";
      res = vpi_register_systf(&tf_data);
      vpip_make_systf_system_defined(res);

      tf_data.type      = vpiSysTask;
      tf_data.tfname    = "$dumpflush";
      tf_data.calltf    = sys_dumpflush_calltf;
      tf_data.compiletf = sys_no_arg_compiletf;
      tf_data.sizetf    = 0;
      tf_data.user_data = "$dumpflush";
      res = vpi_register_systf(&tf_data);
      vpip_make_systf_system_defined(res);

      tf_data.type      = vpiSysTask;
      tf_data.tfname    = "$dumplimit";
      tf_data.calltf    = sys_dumplimit_calltf;
      tf_data.compiletf = sys_one_numeric_arg_compiletf;
      tf_data.sizetf    = 0;
      tf_data.user_data = "$dumplimit";
      res = vpi_register_systf(&tf_data);
      vpip_make_systf_system_defined(res);

      tf_data.type      = vpiSysTask;
      tf_data.tfname    = "$dumpoff";
      tf_data.calltf    = sys_dumpoff_calltf;
      tf_data.compiletf = sys_no_arg_compiletf;
      tf_data.sizetf    = 0;
      tf_data.user_data = "$dumpoff";
      res = vpi_register_systf(&tf_data);
      vpip_make_systf_system_defined(res);

      tf_data.type      = vpiSysTask;
      tf_data.tfname    = "$dumpon";
      tf_data.calltf    = sys_dumpon_calltf;
      tf_data.compiletf = sys_no_arg_compiletf;
      tf_data.sizetf    = 0;
      tf_data.user_data = "$dumpon";
      res = vpi_register_systf(&tf_data);

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