前言

Verilog是一种硬件描述语言(HDL),该语言在Windows上有集成开发环境可以使用,如ModelSim,但ModelSim的编辑器不太好用因此笔者萌生了用Sublime Text3来编写Verilog的想法。下面我们将围绕着Sublime Text3搭建起一个简易的IDE, 我将尽量把步骤写的细致一点,这将会使整个过程看起来很繁琐,但这是值得的。

原材料

说明:Sublime Text是一款功能强大的编辑器,可扩展性非常强;而icarus-verilog是一款Verilog的编译器,在这里我们使用的版本是iverilog-0.9.7_setup.exe (latest stable release),在Icarus Verilog这个网站上有关于该编译器和Verilog语言的更多信息 。


开始搭建

后端

这些步骤非常枯燥乏味。

  1. 安装icarus-verilog-on-windows。请记下安装目录,例如我的安装目录为F:\iverilog\,(下面我也将以此目录为例)。注意安装过程中会有可选择的项,请勾选上所有项,尤其 是和gtkwave相关的项
  2. 打开控制台,输入命令iverilog,若显示’iverilog: no source files.’字样则执行第4步;否则执行第3
  3. 配置系统变量。将F:\iverilog\bin\这一路径加到系统的Path变量中,执行第二步,观察输出是否为’iverilog: no source files.’
  4. 当iverilog命令输出正常后,我们就可以用它来编译运行verilog源文件了,编写如下三个文件

  文件名:dff.v 

 //dff modules represents a D type flip-flop
module dff(d,clk,q,qn);
input d,clk;
output q,qn;
reg q,qn;
//Initialize flip-flop outputs
initial begin q=; qn=; end
//Change output on positive clock edge
always @(posedge clk)
begin
q <= d;
qn <= !d;
end
endmodule

dff.v

  文件名:tester.v

 module tester(q,qn,clk,d);
input q,qn;
output clk,d;
reg clk,d;
//Run the test once
initial
begin
clk=;
//Dump results of the simulation to ff.cvd,important!
$dumpfile(“dff.vcd”);
$dumpvars;
//Generate input signal d
d=; # d=; # d=; # d=; # d=; # d=; # d=;
# d=; # d=; # d=; # d=; # d=; # d=; # d=;
# $finish;
end
//Generate periodic clock signal
always
begin
# clk=!clk;
end
endmodule

tester.v

  文件名:testbench.v  

 `include "tester.v"
`include "dff.v"
//Test bench connects the flip-flop to the tester module
module testbench;
wire clk,d,q,qn;
dff ff1(d,clk,q,qn);
tester tst1(q,qn,clk,d); endmodule

testbench.v

  5. 将上述三个文件放在同一个文件夹下,打开控制台,进入该目录,输入iverilog testbench.v,此时应当没有任何输出,再次进入该文件夹,发现多出了一个名为a.out的文 件,这个文件就是我们编译testbench.v得到的目标文件

  6. 在控制台输入vvp a.out,输出’VCD info: dumpfile dff.vcd opened for output.’字样,此命令是执行我们刚刚编译生成的a.out再次进入该文件夹,发现多出来了一个名为    dff.vcd的文件,这个文件是我们执行a.out后生成的波形文件

  7. 在控制台输入gtkwave dff.vcd观察波形。如果发现没有波形,不要惊慌,在窗口右侧上选择某一个module,然后在右下选择某一个变量,再点击insert就可以看到输出的波 形了

到这里,我们已经完成了这个简易的IDE的后端的操作

前端

前端的搭建完全依靠Sublime Text 3丰富的插件。

  1. 安装Sublime Text 3。后面我将其简称为ST,就像安装QQ一样,一路点next就好了
  2. 安装关键词高亮插件。用ST打开一个verilog文件(后缀名为.v)中,发现是没有高亮显示的,按ctrl+shift+p,调出ST的包管理窗口,输入install package,再输入verilog后找到对应的项,回车,等待安装完成,重启ST,再次打开一个verilog文件,发现已经可以高亮显示了
  3. 绑定快捷键编译。打开ST,Preference—>Browse Packages—>找到User文件夹,将这个文件( 访问密码 7f77)放到该文件夹下
  4. 再次重启ST,随便打开一个verilog文件,按ctrl+b,就可以编译该文件了,编译正确输出ST会有”[Finished in 0.6s]”类似的输出,如果出现其他情况,作如下设置Tools—>Build System->Verilog,其效果和在控制台输入iverilog xxx.v是一样的,都会在文件目录下生成编译后的a.out文件
  5. 其实,到这一步就可以了,我们可以在ST中编写编译好verilog文件后,再打开控制台运行、查看波形,但是这样仍然不够方便,那么可不可以直接在ST中运行、查看波形呢?其实,我们只需要在ST中可以运行控制台命令就可以了,幸运的是,ST为我们提供了这样的插件。
  6. 安装SublimeREPL插件。同安装关键词高亮插件一样,按ctrl+shift+p,调出ST的包管理窗口,输入install package,再输入SublimeREPL后找到对应的项,回车,等待安装完成,重启ST,然后ctrl+shift+p,输入sublimeREPLshell(sublimeREPLPowerShell也可以),在新打开的ST标签页中就可以运行cmd命令了(把这个标签页放在下面是个不错的选择,可以参考一下下面的图片)。
  7. 至此,所有步骤已经结束。下面是我的简易IDE截图

用Sublime Text搭建简易IDE编写Verilog代码-LMLPHP


结语

我的大部分文章首发在知乎专栏:关于计算机的一些事,欢迎大家关注。

05-07 15:45