大家一起从零设计RISC-V处理器（番外）之CK_RISCV仿真环境说明（标准化自动化设计验证平台）_risc-v vivado

作者：小桥流水78 | 2024-08-14 12:12:23

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risc-v vivado

1.获取

我个人喜欢在自己home目录下建立一个专门IC工程文件夹：ic_prjs；也推荐大家这么做，养成文件管理的好习惯，在自己觉得ok的目录下，git取下CK_RISCV的整个工程；

git clone https://gitee.com/Core_Kingdom/ck-riscv.git
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2.工程目录结构说明

CK_Riscv
├── bashrc.env  			//工程环境配置    
├── fpga					//FPGA原型验证综合目录
│   ├── constraint
│   │   └── pin.xdc
│   ├── libs
│   ├── script
│   │   └── create_prj.tcl
│   └── work
│       └── Makefile
├── LICENSE
├── module					//RTL 代码
│   ├── chip				//顶层代码放置目录
│   │   └── rtl_v00			//代码版本
│   └── riscv_core			//RISCV Core 代码放置目录
│       └── rtl_v00			//代码版本
├── pic
│   ├── Architecture.png
│   └── image.png
├── README.en.md
├── README.md
├── scripts					//脚本命令
│   ├── open_dve			//打开DVE
│   ├── open_verdi			//打开VERDI
│   ├── regress				//Regress验证脚本
│   ├── rerun				//验证快捷命令
│   └── rvgccCom			//RISCV编译命令
└── verification				//验证目录
    ├── cases					//测试用例目录
    │   └── riscv_core			//验证的模块名
    ├── regress_fun				//Regress回归目录
    │   ├── config				//仿真配置
    │   └── Makefile			//case list Makefile 
    └── testbench				//仿真所需额外文件
        ├── environment.sv		//仿真环境文件
        ├── ext_behavior_model	//放置仿真行为级模型
        ├── ext_behavior_task	//常用tasks
        ├── instance			//tbtop例化
        └── tbtop.v				//tbtop
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3.RISCV工具链

这里有三种方式：

其一，自己编译1套，这里可以参考：大家一起从零设计RISC-V处理器（三）之Centos7 搭建RISC-V 32位交叉编译环境（ riscv-gnu-toolchain）
其二，使用我编译好的，百度网盘下载：

链接：https://pan.baidu.com/s/1HsA1p7OCVdblqz71HzO-mw 
提取码：irl3 
--来自百度网盘超级会员V5的分享
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由于文件比较大，虚拟机简易通过共享文件的方式拷入；

打开个人shell文件，在文件底部加入以下配置信息，退出后记得source；我这里是用户home目录下的.bashrc：

#=============================================================================================
#   RISCV Tools
#=============================================================================================
export RISCV=/home/Riscv_Tools
PATH=$PATH:$RISCV/bin
alias rv32_elf='riscv32-unknown-elf-gcc';
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个人是放置在/home下，注意非个人home别搞混了。如果你放置在其他地方，需要修改上面export RISCV=/home/Riscv_Tools的路径；
使用下面命令进行解压得到Riscv_Tools：

tar -xf CK_Riscv_Tools.tar
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在这里插入图片描述

其三，直接下载我分享的虚拟机，已安装IC_EDA工具、Riscv编译环境：开源IC_EDA虚拟机

4.跑起来

一定要先source环境才能用；

source bashrc.env
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在这里插入图片描述
进入到regress目录，有一个Makefile文件，里面全是RISCV的测试用例

跑所有的测试用例，当然可以单独跑一个，make单独的case名就行；

make rv	
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每个case，自动编译C程序或者汇编程序，并自动吃入RAM中，仿真结束后也会打印测试用例的仿真结果；
在这里插入图片描述

regress结束后，生成以下文件，这个是每个测试用例的仿真目录；
在这里插入图片描述
进入其中仿真目录，使用open_verdi即可启动verdi查看仿真波形以及Debug；
从下图可以看出，main.c、main.s是我们测试激励（这里先编写汇编进行简单的验证），环境自动编译生成.verilog
文件，也就是仿真时吃入到ram中的二进制程序；.dump就是反汇编文件，帮助我们分析以及debug；

open_verdi
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在这里插入图片描述

5.结果统计

输入一下命令统计Regress结果；

gen_simRpt
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在这里插入图片描述

6.覆盖率检查

进入到config目录下，gvim打开sim_config，如图将覆盖率开关置为1；
在这里插入图片描述
回到regress目录，重新跑仿真，会生成覆盖率的目录，进入到该目录；

make rv
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在这里插入图片描述
先合并多个case的覆盖率；

gen_cov
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在这里插入图片描述

启动verdi查看覆盖率；

open_cov
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在这里插入图片描述

7.原型环境移植（FPGA）

进入到FPGA移植目录下，以此为约束文件目录、库文件目录、FPGA RTL代码目录、自动化脚本目录、vivado综合工作目录；
在这里插入图片描述
工程的目标FPGA板卡：Xilinx A100T，目前该板卡仍然在售；板卡介绍和使用可见：
开源RISC-V处理器(蜂鸟E203)学习（五）A100T-FPGA 移植蜂鸟Hbirdv2，实现Centos下调试器USB识别以及程序编译烧写，并进行C语言仿真