Verdi 中将 UART 的 tx/rx 波形以 ASCII / 16 进制显示的方法

UART 的 tx/rx 是1 位串行信号，波形上只能看到 0/1 翻转，要显示成 ASCII 或 16 进制，需要分情况处理。

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一、情况 1：已有 8 位并行数据信号（最简单）

如果设计/TB 中存在并行数据总线（如 tx_data[7:0]、rx_data[7:0]），直接改显示进制即可：

操作步骤

1. 在 nWave 中把信号拖入波形窗口

2. 选中信号 → 右键 → Set Radix（设置进制）

3. 选择：

   • Hexadecimal → 16 进制显示
   • ASCII → ASCII 字符显示

   右键信号 → Set Radix → ASCII
   右键信号 → Set Radix → Hexadecimal

也可以选中信号后用菜单：Waveform → Signal Value Radix → ASCII / Hex

效果：

tx_data[7:0]  ──┤ 'H' ├──┤ 'e' ├──┤ 'l' ├──┤ 'l' ├──┤ 'o' ├──
（ASCII 模式）

tx_data[7:0]  ──┤ 48 ├──┤ 65 ├──┤ 6c ├──┤ 6c ├──┤ 6f ├──
（Hex 模式）

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二、情况 2：只有串行 tx/rx 单 bit 信号 ------ 用 Protocol Analyzer（推荐）

Verdi 内置 Protocol Analyzer （协议分析器），可直接对串行波形做 UART 协议解码，自动还原出字节并以 Hex/ASCII 显示。

操作步骤

1. 打开 nWave，加载波形（fsdb）

2. 菜单选择：

   nWave → Tools → Protocol Analyzer

   （新版本路径可能是 Analyzer → Protocol Analyzer 或 Tools → Transaction → Protocol Analyzer）

3. 新建协议绑定：

   • 点击 New / Create Protocol
   • 在内置协议库中选择 UART

4. 配置 UART 参数（必须与设计一致）：

   参数	示例
   Baud Rate（波特率）	115200
   Data Bits	8
   Parity	None
   Stop Bits	1
   极性/起始位	标准（起始位 0）

5. 映射信号：

   • 把波形中的 tx 信号绑定到协议的 TX 通道
   • 把 rx 绑定到 RX 通道

6. 运行解码 ，Verdi 会在波形窗口生成一条事务流（Transaction Stream）：

   • 每个解码出的字节以色块 + 数值显示
   • 右键事务流可切换 Hex / ASCII 显示

效果示意：

tx (串行)    ─┐_┌─┐_┌──┐__┌─...（原始 0/1 波形）

UART_TX 解码 ──[ 0x48 'H' ]──[ 0x65 'e' ]──[ 0x6C 'l' ]──

注意：Protocol Analyzer 需要相应的 Verdi license 特性，部分精简版可能没有。

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三、情况 3：没有 Protocol Analyzer license ------ TB 中加监测信号（实用替代）

在 testbench 中写一个简单的 UART 监测器，把串行数据还原成 8 位寄存器，dump 到波形里再设 ASCII radix：

module uart_mon #(parameter BAUD_CYCLE = 868)  // 时钟周期数/bit
(
    input clk,
    input rx        // 接 tx 或 rx 串行线
);
    reg [7:0] rx_byte;    // ← dump 这个信号，设为 ASCII 显示
    reg       byte_valid;

    initial forever begin
        byte_valid = 0;
        @(negedge rx);                       // 等起始位
        repeat (BAUD_CYCLE + BAUD_CYCLE/2) @(posedge clk);  // 跳过起始位+对准中心
        for (int i = 0; i < 8; i++) begin
            rx_byte[i] = rx;                 // LSB first
            repeat (BAUD_CYCLE) @(posedge clk);
        end
        byte_valid = 1;
        @(posedge clk);
    end
endmodule

绑定到 DUT：

uart_mon #(.BAUD_CYCLE(868)) u_tx_mon (.clk(clk), .rx(dut.tx));
uart_mon #(.BAUD_CYCLE(868)) u_rx_mon (.clk(clk), .rx(dut.rx));

仿真后在 nWave 中：

1. 拖入 u_tx_mon.rx_byte
2. 右键 → Set Radix → ASCII（或 Hexadecimal）

这样波形上就能直接看到 'H' 'e' 'l' 'l' 'o' 或 48 65 6C 6C 6F。

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四、补充技巧

1. 让 ASCII 不可见字符也能显示

ASCII 模式下，不可打印字符（如 0x0A 换行）会显示为转义或点。建议同时拖两份信号，一份设 Hex、一份设 ASCII，对照查看。

2. 信号别名（Alias）

对解码事务/数据信号设置别名便于阅读：

右键信号 → Rename → "TX_CHAR"

3. 保存显示配置

设置好 radix 后保存信号文件（signal file），下次直接恢复：

File → Save Signal File (*.rc)

下次打开：File → Restore Signal File

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五、方法对比总结

方法	前提	难度	推荐度
直接设 Radix（ASCII/Hex）	有并行 8 位数据信号	★	✓ 首选（有总线信号时）
Protocol Analyzer 解码	有相应 license	★★	✓ 最专业（只有串行线时）
TB 加监测器还原字节	可修改 TB	★★	✓ 通用兜底方案

一句话总结 ：8 位数据信号直接 右键 → Set Radix → ASCII/Hex；纯串行 tx/rx 线则用 Tools → Protocol Analyzer 选 UART 协议解码（配好波特率），或在 TB 里加个串转并的监测器再设 radix。