SystemC学习笔记(三) - 查看模块的波形

简述

波形在Simulation/Emulation中地位十分重要,尤其是在研发初期,只能通过波形来查看软件hang住的位置。

对于TLM来说,查看波形一般是指查看pvbus上的transaction,而对于SystemC本身来说,查看波形就是使用Gtkwave或其他EDA工具,查看Module的input/output的时序输入/输出,其本质和硬件设计的Verilog/VHDL的波形基本一样。

工具准备

我在MacOS下使用的是GtkWave来查看生成的波形,systemc里一般使用vcd文件来记录波形。

GtkWave在MacOS下的安装非常简单,直接brew即可:

复制代码
brew install gtkwave

测试代码

代码准备

下面代码的主体实际是gpt生成的,主要修改了一些编译的bug。

整个代码逻辑非常简单,就是一个timer模块,输入是1ns周期的clk,输出是根据clk,每15ns为一个周期,高电平输出5ns,低电平输出15ns。

具体的代码含义已经在注释中,不再赘述。

sc_create_vcd_trace_file是用于抓取信号vcd波形的接口。

复制代码
#include <systemc.h>

SC_MODULE(timer)
{
    sc_in_clk clk;      // 输入时钟信号
    sc_out<bool> pulse; // 输出脉冲信号

    SC_CTOR(timer)
    {
        // 在时钟上升沿触发的进程
        SC_THREAD(process);
        sensitive << clk.pos();
    }

    // 进程定义
    void process()
    {
        while(true) {
            pulse.write(true);  // 输出高电平
            wait(5, SC_NS);     // 等待5ns(即1个clk周期)
            pulse.write(false); // 输出低电平
            wait(10, SC_NS);    // 等待10ns(即1个clk周期)
        }
    }
};

int sc_main(int argc, char *argv[])
{
    sc_clock clk("clk", 1, SC_NS); // 创建1ns周期的时钟信号
    timer t("timer");              // 创建timer模块实例
    sc_buffer<bool> pulse_out;

    // 将时钟信号连接到timer模块
    t.clk(clk);
    // 将pulse_out信号连接到timer模块
    t.pulse(pulse_out);

    // 输出脉冲信号绑定到名为"pulse"的终端
    sc_trace_file *tf = sc_create_vcd_trace_file("timer");
    sc_trace(tf, t.clk, "clk");
    sc_trace(tf, t.pulse, "pulse");

    // 开始仿真
    sc_start(50 * 10, SC_NS); // 仿真50*10个clk周期

    // 关闭波形文件
    sc_close_vcd_trace_file(tf);

    return 0;
}

编译执行

如下,按照正常的编译执行:

执行完.x文件后,目录下生成了一个vcd文件。

查看波形

用gtkwave打开vcd文件,选取clk和pulse信号,查看其输出,发现和代码设计一致,说明我们代码写的没问题 😃

btw: GtkWave在Windows下速度超级拉胯,在MacOS下速度竟然很流畅,有点意外。。。。可能GtkWave原本是为Unix系统设计的??

相关推荐
chools2 小时前
【AI超级智能体】快速搞懂工具调用Tool Calling 和 MCP协议
java·人工智能·学习·ai
自信150413057592 小时前
重生之从0开始学习c++之模板初级
c++·学习
nashane3 小时前
HarmonyOS 6学习:解决异步场景下Toast提示框无法弹出的UI上下文丢失问题
学习·ui·harmonyos·harmony app
江湖人称小鱼哥4 小时前
Obsidian-Graphify-让你的笔记库自己长出知识图谱
笔记·知识图谱·obsidian·claude code·graphify·卡帕西
苦 涩6 小时前
考研408笔记之计算机网络(三)——数据链路层
笔记·计算机网络·考研408
码喽7号6 小时前
Vue学习七:MockJs前端数据模拟
前端·vue.js·学习
三品吉他手会点灯6 小时前
STM32F103 学习笔记-21-串口通信(第4节)—串口发送和接收代码讲解(中)
笔记·stm32·单片机·嵌入式硬件·学习
雾岛听蓝7 小时前
Qt操作指南:窗口组成与菜单栏
开发语言·经验分享·笔记·qt
EnglishJun8 小时前
ARM嵌入式学习(二十三)--- I2C总线和SPI总线
arm开发·学习
饭后一颗花生米8 小时前
2026 AI加持下前端学习路线:从入门到进阶,高效突破核心竞争力
前端·人工智能·学习