Vivado Design Suite ユーザー ガイド : ロジック シミュレーション

Vivado Design Suite
ユーザー ガ イ ド
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
UG900 (v2015.2) 2015 年 6 月 24 日
本資料は表記のバージョンの英語版を翻訳したもので、内容に相違が生じる場合には原文を優先します。資
料によっては英語版の更新に対応していないものがあります。日本語版は参考用としてご使用の上、最新情
報につきましては、必ず最新英語版をご参照ください。
改訂履歴
次の表に、 こ の文書の改訂履歴を示 し ます。
日付
バージ ョ ン
改訂内容
2015 年 6 月 24 日
2015.2
第 2 章 「シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備」
° 「Verilog UNIFAST ラ イ ブ ラ リ の使用」 を ア ッ プデー ト
第 7 章 「バ ッ チ ま たは ス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用」
° 「xelab コ マ ン ド 構文オプシ ョ ン」 を新 し く 追加、 「xelab、 xvhd、 xvlog コ マ ン ド オプ
シ ョ ン」 の表を ア ッ プデー ト
第 8 章 「サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用」
° 「シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ の コ ンパ イ ル」 を ア ッ プデー ト
° 「シ ミ ュ レー タ 別の run デ ィ レ ク ト リ の生成」 セ ク シ ョ ン を追加
全体的な変更
° 2015.2 リ リ ース での機能変更に合わせて図を ア ッ プデー ト 、一部の図を見やす く 変更
2015 年 4 月 1 日
2015.1
第 1 章 「 ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ンの概要」
° サポー ト さ れ る シ ミ ュ レー タ の リ ス ト に Aldec Active-HDL お よ び Rivera-PRO を追加
第 2 章 「シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備」
「GTXE2_CHANNEL/GTXE2_COMMON」 セ ク シ ョ ンに、
° 「UNIFAST ラ イ ブ ラ リ 」
UNIFAST モデルを使用す る 際の DRP プ ロ ダ ク シ ョ ン リ セ ッ ト シーケ ン ス をバ イ パ
スす る 注記を追加
第 3 章 「Vivado シ ミ ュ レー タ について」
° 「[Objects] ビ ュ ー」 に新 し い右 ク リ ッ ク のオプシ ョ ンの詳細を追加
第 5 章 「Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザ イ ンのデバ ッ グ」
° 新 し いセ ク シ ョ ン 「[Objects] ビ ュ ー、 波形ビ ュ ー、 テ キ ス ト エデ ィ タ ーでの信号の ク
ロ ス プ ロ ーブ」 を追加
第 7 章 「バ ッ チ ま たは ス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用」
° 新 し く 「xelab コ マ ン ド 構文オプシ ョ ン」 を追加 :
°-Oenable_pass_through_elimination、
°-Odisable_pass_through_elimination、 -Oenable_always_combine、
°-Odisable_always_combine
第 8 章 「サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用」
° サポー ト さ れ る サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の リ ス ト に Riviera PRO シ ミ ュ レー タ
(Aldec) を追加
付録 D 「Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れ る SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト 」
° 表 D-1、 合成可能なSystemVerilog 1800-2009 セ ッ ト に新 し く サポー ト さ れ る コ ン ス ト
ラ ク ト に関す る 注記を追加
表
D-2、 サポー ト さ れ る ダ イ ナ ミ ッ ク タ イ プの コ ン ス ト ラ ク ト : 早期ア ク セ ス を追加
°
付録 E 「Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ロ グ ラ ミ ン グ イ ン タ ーフ ェ イ ス (DPI)」
° 表 E-2、 C お よ び SystemVerilog バ ウ ン ダ リ で使用可能なデー タ 型を ア ッ プデー ト
全体的な変更
° デザ イ ン フ ロ ー構造を反映 さ れ る ために本書の内容を並び替え内容を拡張
° 2015.1 リ リ ース での機能変更に合わせて図を ア ッ プデー ト 、一部の図を見やす く 変更
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
UG900 (v2015.2) 2015 年 6 月 24 日
japan.xilinx.com
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目次
第 1 章 : ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ンの概要
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
シ ミ ュ レーシ ョ ン フ ロ ー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
サポー ト さ れ る シ ミ ュ レー タ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
言語お よ び暗号化サポー ト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
OS サポー ト お よ び リ リ ース の変更点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
6
9
9
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
テ ス ト ベンチお よ びス テ ィ ミ ュ ラ ス フ ァ イ ルの使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース フ ァ イ ルの追加ま たは作成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ザ イ リ ン ク ス シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ の使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
シ ミ ュ レーシ ョ ン設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
シ ミ ュ レー タ 言語オプシ ョ ンについて . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
推奨 さ れ る シ ミ ュ レーシ ョ ン精度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ネ ッ ト リ ス ト の生成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vivado シ ミ ュ レー タ の機能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vivado シ ミ ュ レー タ の実行 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
論理お よ び タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
シ ミ ュ レーシ ョ ン結果の保存 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
複数シ ミ ュ レーシ ョ ン run の区別 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
シ ミ ュ レーシ ョ ン を閉 じ る . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
シ ミ ュ レーシ ョ ン起動ス ク リ プ ト フ ァ イ ルの追加 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
シ ミ ュ レーシ ョ ン メ ッ セージの表示 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
launch_simulation コ マ ン ド の使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン と 波形ビ ュ ーの使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
前に保存 し たシ ミ ュ レーシ ョ ン run を開 く . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの HDL オブジ ェ ク ト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
波形のカ ス タ マ イ ズ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
波形表示の制御 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
波形の分類 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
波形の解析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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47
48
49
51
57
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
UG900 (v2015.2) 2015 年 6 月 24 日
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ソ ース レベルでのデバ ッ グ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
波形オブジ ェ ク ト を特定値に設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し た消費電力解析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tcl コ マ ン ド report_drivers の使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VCD 機能の使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tcl コ マ ン ド log_wave の使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[Objects] ビ ュ ー、 波形ビ ュ ー、 テ キ ス ト エデ ィ タ ーでの信号の ク ロ ス プ ロ ーブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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第 6 章 : 特殊なケースの処理
グ ロ ーバル リ セ ッ ト と ト ラ イ ス テー ト の使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
デル タ サ イ ク ル と レース コ ンデ ィ シ ョ ン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ASYNC_REG 制約の使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン イ ン タ ーフ ェ イ ス のシ ミ ュ レーシ ョ ン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
シ ミ ュ レーシ ョ ンでのブ ロ ッ ク RAM の競合チ ェ ッ ク のデ ィ ス エーブル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
消費電力解析のための SAIF フ ァ イ ルのダ ンプ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
AXI バ ス フ ァ ン ク シ ョ ン モデルを使用 し たデザ イ ンのシ ミ ュ レーシ ョ ン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
コ ンパ イ ルま たはシ ミ ュ レーシ ョ ンの ス キ ッ プ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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83
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86
86
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第 7 章 : バ ッ チ またはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Vivado シ ミ ュ レー タ の コ マ ン ド ラ イ ンの ス テ ッ プ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
デザ イ ン スナ ッ プシ ョ ッ ト のエ ラ ボ レー ト お よ び生成 (xelab) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
デザ イ ン スナ ッ プシ ョ ッ ト のシ ミ ュ レーシ ョ ン (xsim) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
ス タ ン ド ア ロ ン モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の実行例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
プ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イ ル (.prj) の構文 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
定義済みマ ク ロ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
ラ イ ブ ラ リ マ ッ プ フ ァ イ ル (xsim.ini) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
シ ミ ュ レーシ ョ ン モー ド の実行 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Tcl コ マ ン ド と ス ク リ プ ト の使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
第 8 章 : サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
サー ド パーテ ィ ツールを使用 し たシ ミ ュ レーシ ョ ンの準備 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tcl モー ド . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
サー ド パーテ ィ ツールでのシ ミ ュ レーシ ョ ンの実行 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
サー ド パーテ ィ ツールでシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し た後 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IP のシ ミ ュ レーシ ョ ン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Verilog UNIFAST ラ イ ブ ラ リ の使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
AXI バ ス フ ァ ン ク シ ョ ン モデルを使用 し たデザ イ ンのシ ミ ュ レーシ ョ ン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
統合 さ れたシ ミ ュ レーシ ョ ンの実行中のカ ス タ ム DO フ ァ イ ルの使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
シ ミ ュ レー タ 別の run デ ィ レ ク ト リ の生成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
108
108
112
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121
123
123
123
124
124
付録 A : Vivado シ ミ ュ レー タ の Tcl コ マ ン ド の値の規則
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
文字列の値の解釈 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Vivado Design Suite シ ミ ュ レーシ ョ ン ロ ジ ッ ク . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
混合言語シ ミ ュ レーシ ョ ンの使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
UG900 (v2015.2) 2015 年 6 月 24 日
japan.xilinx.com
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VHDL 言語サポー ト の例外 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Verilog 言語サポー ト の例外 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
付録 C : Vivado シ ミ ュ レー タ ク イ ッ ク リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
付録 D : Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れる SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
ダ イ ナ ミ ッ ク タ イ プ : アー リ ー ア ク セ ス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C コ ー ド の コ ンパ イ ル. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
xsc コ ンパ イ ラ ーの説明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
xelab を使用 し た コ ンパ イ ル済み C コ ー ド の SystemVerilog への統合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C お よ び SystemVerilog のバ ウ ン ダ リ で使用可能なデー タ 型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ユーザー定義型のマ ッ ピ ン グ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
svdpi.h 関数のサポー ト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
例 ..............................................................................................
Vivado Design Suite に含まれ る DPI 例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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150
152
152
153
155
155
160
付録 F : その他の リ ソ ースおよび法的通知
ザ イ リ ン ク ス リ ソ ース . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ソ リ ュ ーシ ョ ン セ ン タ ー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
参照資料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ に関す る 情報への リ ン ク . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
言語お よ び暗号化サポー ト 規格への リ ン ク . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ト レーニ ン グ リ ソ ース . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
法的通知 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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第 1 章 : ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ンの概要
第 1章
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ンの概要
概要
シ ミ ュ レーシ ョ ンは、 現実のデザ イ ン ビヘ イ ビ アーを ソ フ ト ウ ェ ア環境でエ ミ ュ レー ト す る プ ロ セ ス です。 シ ミ ュ
レーシ ョ ン をす る と 、 ス テ ィ ミ ュ ラ ス を挿入 し てデザ イ ン出力を観察す る こ と で、 デザ イ ンの機能を検証で き ます。
こ の章では、シ ミ ュ レーシ ョ ン プ ロ セ ス の概要お よ び Vivado® Design Suite の資料 のシ ミ ュ レーシ ョ ン オプシ ョ ンに
ついて記述 し ます。 Vivado 統合設計環境 (IDE) では、 Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し た統合シ ミ ュ レーシ ョ ン環境が提
供 さ れてい ます。
Vivado IDE お よ び Vivado Design Suite フ ロ ーの詳細は、 次を参照 し て く だ さ い。
•
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : Vivado IDE の使用』 (UG893) [参照 3]
•
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : デザ イ ン フ ロ ーの概要』 (UG892) [参照 11]
シ ミ ュ レーシ ョ ン フ ロー シ ミ ュ レーシ ョ ンは、 デザ イ ン フ ロ ーの さ ま ざ ま な段階で実行で き ます。 シ ミ ュ レーシ ョ ンは、 デザ イ ン入力に続 く
初期段階の 1 つであ り 、 ま た、 最終的な機能やデザ イ ンのパフ ォーマ ン ス を検証す る 、 イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の
最終段階の 1 つ で も あ り ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ンは イ ン タ ラ ク テ ィ ブなプ ロ セ ス で、 通常はデザ イ ン機能 と タ イ ミ ン グの両方の要件が満た さ れ る ま
で繰 り 返 し 行われます。
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第 1 章 : ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ンの概要
図 1-1 は、 一般的なデザ イ ンのシ ミ ュ レーシ ョ ン フ ロ ーを示 し てい ます。
X-Ref Target - Figure 1-1
57/'HVLJQ
%HKDYLRUDO6LPXODWLRQ
9HULI\'HVLJQ%HKDYHVDV,QWHQGHG
6\QWKHVL]H
3RVW6\QWKHVLV6LPXODWLRQ
,PSOHPHQW3ODFHDQG5RXWH
3RVW,PSOHPHQWDWLRQ6LPXODWLRQ
&ORVHWR(PXODWLQJ+:
'HEXJWKH'HVLJQ
図 1‐1 : シ ミ ュ レーシ ョ ン フ ロー
レ ジス タ ト ラ ン ス フ ァ ー レベルのビヘイ ビアー シ ミ ュ レーシ ョ ン
レ ジ ス タ ト ラ ン ス フ ァ ー レベル (RTL) のビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ンには、 次の も のが含まれます。
•
RTL コ ー ド
•
イ ン ス タ ン シエー ト 済み UNISIM ラ イ ブ ラ リ コ ン ポーネ ン ト
•
イ ン ス タ ン シエー ト 済み UNIMACRO コ ン ポーネ ン ト
•
UNISIM ゲー ト レベル モデル (Vivado ロ ジ ッ ク 解析用)
•
SECUREIP ラ イ ブ ラ リ
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第 1 章 : ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ンの概要
RTL シ ミ ュ レーシ ョ ン では、 合成ま たは イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン ツールを実行す る 前にデザ イ ン を シ ミ ュ レーシ ョ
ンお よ び検証で き ます。 デザ イ ンは、 モジ ュ ールま たはエン テ ィ テ ィ 、 ブ ロ ッ ク 、 デバ イ ス、 ま たはシ ス テ ム レベル
で検証で き ます。
RTL シ ミ ュ レーシ ョ ンは、 通常 コ ー ド の構文を検証 し 、 コ ー ド が記述 し た と お り に機能 し てい る か ど う か を確認す る
ために実行 さ れます。 こ の段階では、 デザ イ ンは主に RTL で記述 さ れてい る ので、 タ イ ミ ン グ情報は不要です。
RTL シ ミ ュ レーシ ョ ンは、 デザ イ ンに イ ン ス タ ン シエー ト さ れたデバ イ ス ラ イ ブ ラ リ コ ン ポーネ ン ト が含ま れない
限 り 、 アーキ テ ク チ ャ ご と に異な る こ と はあ り ません。 ザ イ リ ン ク ス では、 イ ン ス タ ン シエーシ ョ ン をサポー ト す る
ため、 UNISIM ラ イ ブ ラ リ を提供 し てい ます。
デザ イ ン を ビヘ イ ビ アー RTL で検証す る と 、 早期にデザ イ ンに関す る 問題を修正で き る ため、 デザ イ ン サ イ ク ルを
無駄な く 有効に利用す る こ と がで き ます。
最初のデザ イ ン作成を ビヘ イ ビ アー コ ー ド のみに限定する と 、 次の利点があ り ます。
•
よ り 読みやすい コ ー ド
•
よ り 高速でシ ンプルなシ ミ ュ レーシ ョ ン
•
コ ー ド ポー タ ビ リ テ ィ (別のデバ イ ス フ ァ ミ リ へ移行で き る )
•
コ ー ド 再利用 (後で別のデザ イ ンに同 じ コ ー ド を再利用で き る ）
合成後のシ ミ ュ レーシ ョ ン
合成済みのネ ッ ト リ ス ト を シ ミ ュ レーシ ョ ンす る と 、 合成後のデザ イ ンが ロ ジ ッ ク の要件を満た し てい る か、 予期ど
お り に動作す る か ど う か を検証で き ます。 一般的ではあ り ませんが、 こ の段階のシ ミ ュ レーシ ョ ンで も 、 予測 タ イ ミ
ン グ値を使用 し て タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行で き ます。
論理シ ミ ュ レーシ ョ ン ネ ッ ト リ ス ト は階層にな っ てお り 、 プ リ ミ テ ィ ブ モジ ュ ールお よ びエン テ ィ テ ィ レベルに展
開で き ます。 階層の最下位にはプ リ ミ テ ィ ブお よ びマ ク ロ プ リ ミ テ ィ ブが含まれます。
こ れ ら のプ リ ミ テ ィ ブは、 Verilog の場合は UNISIMS_VER ラ イ ブ ラ リ に、 VHDL の場合は UNISIM ラ イ ブ ラ リ に含
まれてい ます。 詳細は、 14 ページの 「UNISIM ラ イ ブ ラ リ 」 を参照 し て く だ さ い。
イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後のシ ミ ュ レーシ ョ ン イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後は論理シ ミ ュ レーシ ョ ン ま たは タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行で き ます。タ イ ミ ン グ
シ ミ ュ レーシ ョ ンは、 デバ イ ス にデザ イ ン を実際にダ ウ ン ロ ー ド する のに近い状態で行われます。 イ ンプ リ メ ン ト さ
れたデザ イ ンが ロ ジ ッ ク 要件お よ び タ イ ミ ン グ要件を満た し 、 デバ イ ス で予測どお り の動作をす る こ と を確認で き ま
す。
重要 : タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を し っ か り やっ てお く と 、 デザ イ ンはエ ラ ーのない状態にす る こ と がで き ます。
た と えば、 次の よ う な問題を タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンで検証で き ます。
•
•
合成後お よ び イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の機能変更。 こ の タ イ プの変更は次の よ う な こ と が原因で行われます。
°
full_case や parallel_case な ど の不一致を引 き 起 こ す合成プ ロ パテ ィ ま たは制約
°
ザ イ リ ン ク ス デザ イ ン制約 (XDC) フ ァ イ ルへ適用 さ れたUNISIM プ ロ パテ ィ
°
異な る シ ミ ュ レー タ に よ る シ ミ ュ レーシ ョ ン中の言語解析
デ ュ アル ポー ト RAM の競合
•
タ イ ミ ン グ制約が抜けていた り 、 不正適用 さ れてい る
•
非同期パ ス の動作
•
最適化に よ っ て発生す る 機能上の問題
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第 1 章 : ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ンの概要
サポー ト さ れる シ ミ ュ レー タ
Vivado Design Suite では、 次のシ ミ ュ レー タ がサポー ト さ れます。
•
Vivado シ ミ ュ レー タ : Vivado IDE 内に完全統合 さ れてお り 、シ ミ ュ レーシ ョ ンは IDE 内の ウ ィ ン ド ウ で実行 さ れ
ます。 第 3 章 「Vivado シ ミ ュ レー タ について」 を参照 し て く だ さ い。
•
ザ イ リ ン ク ス では、 次のサー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ がサポー ト さ れます。
°
Mentor Graphics 社の QuestaSim/ModelSim : Vivado IDE に統合 さ れてい ます。
°
Cadence 社の Incisive Enterprise Simulator (IES) : Vivado IDE に統合 さ れてい ます。
°
Synopsys 社の VCS お よ び VCS MX : Vivado IDE に統合 さ れてい ます。
°
Aldec 社の Active-HDL お よ び Rivera-PRO
Aldec 社か ら こ れ ら のシ ミ ュ レー タ のサポー ト が提供 さ れてい ます。
注記 : 詳細は、 第 8 章 「サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用」 を参照 し て く だ さ い。
サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レ ー タ のサポー ト バージ ョ ン につい ては、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : リ リ ー ス
ノ ー ト 、 イ ン ス ト ールお よ び ラ イ セ ン ス』 (UG973) [参照 1] を参照 し て く だ さ い。
言語および暗号化サポー ト Vivado シ ミ ュ レー タ では、 次がサポー ト さ れます。
•
VHDL、 Verilog、 SystemVerilog、 標準遅延フ ォーマ ッ ト (SDF)[参照 4]。 付録 D 「Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト
さ れ る SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト 」 も 参照 し て く だ さ い。
•
言語お よ び暗号化の IEEE 規格。 「Recommended Practice for Encryption and Management of Electronic Design
Intellectual Property (IP)」 (P1735) [参照 5] を参照 し て く だ さ い。
OS サポー ト および リ リ ースの変更点
最新の リ リ ース の変更点、 OS サポー ト 、 ラ イ セ ン ス要件については、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : リ リ ー
ス ノ ー ト 、 イ ン ス ト ールお よ び ラ イ セ ン ス』 (UG973) [参照 1] を参照 し て く だ さ い。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
第 2章
シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
概要
本章では、ザ イ リ ン ク ス デバ イ ス を Vivado® 統合設計環境 (IDE) でシ ミ ュ レーシ ョ ンす る 際に必要な コ ン ポーネ ン ト
について説明 し ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン プ ロ セ ス では次を実行する 必要があ り ます。
•
実行す る シ ミ ュ レーシ ョ ン ア ク シ ョ ン を反映する テ ス ト ベンチを作成
•
使用す る 必要のあ る ラ イ ブ ラ リ を選択 し て宣言
•
ラ イ ブ ラ リ を コ ンパ イ ル (Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し ない場合)
•
ネ ッ ト リ ス を生成 (合成後ま たは イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後のシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行する 場合)
•
ザ イ リ ン ク ス デバ イ ス のグ ロ ーバル リ セ ッ ト と ト ラ イ ス テー ト の使用を理解
テ ス ト ベン チおよびス テ ィ ミ ュ ラ ス フ ァ イルの使用
テ ス ト ベンチは、 シ ミ ュ レー タ 用に記述 さ れたハー ド ウ ェ ア記述言語 (HDL) コ ー ド で、 次を実行 し ます。
•
デザ イ ン を イ ン ス タ ン シエー ト し 初期化す る
•
ス テ ィ ミ ュ ラ ス を生成 し デザ イ ンに適用す る
•
デザ イ ン出力結果を モニ タ ー し 、 機能を検証す る (オプシ ョ ン)
ま た、 シ ミ ュ レーシ ョ ン出力を フ ァ イ ル、 波形、 表示画面に出力す る よ う 、 テ ス ト ベンチを設定す る こ と も で き ます。
テ ス ト ベンチの構造はシ ンプルに し 、 特定入力に ス テ ィ ミ ュ ラ ス を順次適用す る こ と がで き ます。
ま た、 テ ス ト ベンチを複雑にす る こ と も で き 、 次の も のを含め る こ と が可能です。
•
サブルーチン呼び出 し
•
外部フ ァ イ ルか ら 読み出 さ れ る ス テ ィ ミ ュ ラ ス
•
条件付 き ス テ ィ ミ ュ ラ ス
•
その他の よ り 複雑な構造
イ ン タ ラ ク テ ィ ブなシ ミ ュ レーシ ョ ン と 比較す る と 、 テ ス ト ベンチには次の よ う な利点があ り ます。
•
デザ イ ン プ ロ セ ス を通 し て反復シ ミ ュ レーシ ョ ンが可能
•
テ ス ト 条件の記述を提供
効果的なテ ス ト ベンチを作成す る にあ っ た り 、 次の点が推奨 さ れます。
•
Verilog テ ス ト ベンチ フ ァ イ ルで次の よ う に `timescale を常に指定 し ます。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
‘timescale 1ns/1ps
•
テ ス ト ベンチ内のデザ イ ンへのすべての入力を シ ミ ュ レーシ ョ ン時間 0 で初期化 し 、 既知の値でシ ミ ュ レーシ ョ
ンが正 し く 始ま る よ う に し ます。
•
論理お よ び タ イ ミ ン グ ベース のシ ミ ュ レーシ ョ ンで使用 さ れ る デフ ォ ル ト のグ ロ ーバル セ ッ ト / リ セ ッ ト (GSR)
パルス用に、 100ns 後に ス テ ィ ミ ュ ラ ス デー タ を適用 し ます。
•
グ ロ ーバル セ ッ ト / リ セ ッ ト (GSR) が解放 さ れ る 前に ク ロ ッ ク ソ ース を開始 し ます。 詳細は、 79 ページの 「グ
ロ ーバル リ セ ッ ト と ト ラ イ ス テー ト の使用」 を参照 し て く だ さ い。
テ ス ト ベンチの詳細は、 『Writing Efficient Testbenches』 (XAPP199) [参照 5] を参照 し て く だ さ い、。
ヒ ン ト : テ ス ト ベンチ を作成す る と き 、 合成後お よ び イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レ ーシ ョ ン で
GSR が自動的に発生す る 点に注意 し て く だ さ い。 こ の GSR に よ り 、 すべての レ ジ ス タ がシ ミ ュ レーシ ョ ンの最初の
100ns 間 リ セ ッ ト 状態にな り ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース フ ァ イルの追加または作成
シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース を Vivado Design Suite プ ロ ジ ェ ク ト に追加す る には、 次の手順に従い ます。
1.
[File] → [Add Sources] を ク リ ッ ク す る か、 ま たは [Add Sources] ボ タ ン を ク リ ッ ク し ます。
Add Sources ウ ィ ザー ド が表示 さ れます。
2.
[Add or Create Simulation Sources] をオンに し 、 [Next] を ク リ ッ ク し ます。
[Add or Create Simulation Sources] ページが開き ます。 こ のダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス には、 次の よ う なオプシ ョ ンがあ
り ます。
°
[Specify Simulation Set] : シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース を保存す る シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト の名前 (デフ ォ ル ト は
sim_1、 sim_2...) を入力 し ます。
ド ロ ッ プダ ウ ン リ ス ト か ら [Create Simulation Set] を選択す る と 、 新 し く シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト を定義で
き ます。 複数のシ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト が使用可能な場合は、 Vivado シ ミ ュ レー タ に、 ど のシ ミ ュ レーシ ョ
ン セ ッ ト が現在使用中なのかが表示 さ れます。
ビデオ : こ の機能の詳細は、 Vivado Design Suite ビデオ チ ュ ー ト リ アル : ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン を参照 し て く だ
さ い。
°
[Add Files] : プ ロ ジ ェ ク ト に追加す る シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース フ ァ イ ルを選択 し ます。
°
[Add Directories] : 選択 し たデ ィ レ ク ト リ にあ る すべてのシ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース フ ァ イ ルを追加 し ます。指
定デ ィ レ ク ト リ にあ る 、 有効な拡張子の ソ ース フ ァ イ ルがすべてプ ロ ジ ェ ク ト に追加 さ れます。
°
°
°
[Create File] : 新規シ ミ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを作成する [Create Source File] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス が開 き ま
す。 プ ロ ジ ェ ク ト ソ ース フ ァ イ ルの詳細は、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : シ ス テ ム レベル デザ イ
ン入力』 (UG895) [参照 2] の 「 ソ ース フ ァ イ ルの操作」 を参照 し て く だ さ い。
ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス には、 次の よ う なボ タ ンがあ り ます。
-
[Remove] : 選択 し た ソ ース フ ァ イ ルを削除 し ます。
-
[Move Selected File Up] : 指定フ ァ イ ルを リ ス ト の上に移動 さ せます。
-
[Move Selected File Down] : 指定フ ァ イ ルを リ ス ト の下に移動 さ せます。
ウ ィ ザー ド には次の よ う なチ ェ ッ ク ボ ッ ク ス があ り ます。
-
[Scan and add RTL include files into project] : 追加 し た RTL フ ァ イ ルを ス キ ャ ン し 、参照 さ れてい る イ ン ク
ルー ド フ ァ イ ルを追加 し ます。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
-
[Copy sources into project] : ソ ース フ ァ イ ルをプ ロ ジ ェ ク ト デ ィ レ ク ト リ に コ ピー し ます。プ ロ ジ ェ ク ト
では ロ ーカルに コ ピー さ れたバージ ョ ンが使用 さ れます。
[Add Directories] ボ タ ン を ク リ ッ ク し て ソ ース フ ァ イ ルのデ ィ レ ク ト リ を追加 し た場合は、 フ ァ イ ルが
プ ロ ジ ェ ク ト に ロ ーカルに コ ピー さ れ る と き 、 デ ィ レ ク ト リ 構造 も その ま ま の状態で コ ピー さ れます。
-
[Add sources from subdirectories] : [Add Directories] で指定 し たデ ィ レ ク ト リ のサブデ ィ レ ク ト リ に含まれ
る ソ ース フ ァ イ ルをすべて追加 し ます。
-
[Include all design sources for simulation] : シ ミ ュ レーシ ョ ン用にデザ イ ン ソ ースすべて を含め ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト の操作
Vivado IDE では、シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース フ ァ イ ルはシ ミ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ル セ ッ ト に保存 さ れ、[Sources] ビ ュ ー
に フ ォ ルダー と し て表示 さ れ ます。 リ モー ト の も の を参照 し た り 、 ロ ーカル プ ロ ジ ェ ク ト デ ィ レ ク ト リ に保存 さ れ
てい る も のを使用で き ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト を使用す る と 、 それぞれのデザ イ ン段階にあわせて ソ ース を定義 し て使用で き ます。 た と え
ば、 あ る テ ス ト ベンチ ソ ース は、 エ ラ ボ レー ト さ れたデザ イ ン、 ま たはデザ イ ンのモジ ュ ールのビヘ イ ビ アー シ ミ ュ
レーシ ョ ン用に ス テ ィ ミ ュ ラ ス を供給す る ための も のであ っ た り 、 別のテ ス ト ベンチは、 イ ンプ リ メ ン ト 済みデザ イ
ンの タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン用に ス テ ィ ミ ュ ラ ス を供給する ための も の、 と 使い分け る こ と がで き ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース をプ ロ ジ ェ ク ト に追加す る と き に、 ど のシ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース セ ッ ト を使用す る か指定
で き ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト は次の手順で変更で き ます。
1.
[Sources] ビ ュ ーで [Simulation Sources] を右 ク リ ッ ク し 、 [Edit Simulation Sets] を ク リ ッ ク し ます (図 2-1)。
X-Ref Target - Figure 2-1
図 2‐1 : [Edit Simulation Sets] オプ シ ョ ン
[Add or Create Simulation Sources] ページが表示 さ れます。
2.
[Add Files] を ク リ ッ ク し て フ ァ イ ルを選択 し ます。
こ れで、 プ ロ ジ ェ ク ト に関連付け ら れてい る ソ ース が、 新 し く 作成 さ れたシ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト に追加 さ れま
す。
3.
必要であればほかの フ ァ イ ル も 追加 し ます。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
選択 し た シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト がア ク テ ィ ブなデザ イ ン run に使用 さ れます。
ザイ リ ン ク ス シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ の使用
重要 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用す る 場合、 シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ を コ ンパ イ ルす る 必要はあ り ません。 し か
し 、 サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ を使用す る 場合は、 ラ イ ブ ラ リ を コ ンパ イ ルする 必要があ り ます。 詳細は、 第 8 章
「サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用」 を参照 し て く だ さ い。
ザ イ リ ン ク ス シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ は、 VHDL-93 お よ び Verilog-2001 言語規格をサポー ト す る シ ミ ュ レー タ
で使用で き ます。 ラ イ ブ ラ リ にはザ イ リ ン ク ス ハー ド ウ ェ ア デバ イ ス を正 し く シ ミ ュ レーシ ョ ンす る のに必要な特
定の遅延お よ びモデル情報がビル ト イ ン さ れてい ます。
ク ロ ッ ク エ ッ ジ内のブ ロ ッ ク には ノ ンブ ロ ッ キ ン グ割 り 当て を使用 し ます。 こ れ以外の場合、 Verilog のブ ロ ッ キ ン
グ割 り 当て を使用 し て コ ー ド を記述 し ます。 同様に、 プ ロ セ ス内の ロ ーカル計算には変数割 り 当て を、 プ ロ セ ス間の
デー タ フ ロ ーが必要な場合は信号割 り 当て を使用 し ます。
デー タ が ク ロ ッ ク と 同時に変わ る 場合は、 シ ミ ュ レ ー タ でデー タ 入力が ク ロ ッ ク エ ッ ジ後に発生す る よ う に ス ケ
ジ ュ ールで き ます。 最初の ク ロ ッ ク エ ッ ジの前にデー タ を入力 さ せ る こ と は可能ではあ る のですが、 デー タ は次の ク
ロ ッ ク エ ッ ジ ま で通過 し ません。
推奨 : こ の よ う な思わぬシ ミ ュ レーシ ョ ン結果にな ら ない よ う にする ため、 デー タ 信号 と ク ロ ッ ク 信号は同時に切 り
替え ない よ う に し て く だ さ い。
デザ イ ンに コ ン ポーネ ン ト を イ ン ス タ ン シエー ト す る 際、 シ ミ ュ レー タ で コ ン ポーネ ン ト の機能を記述 し た ラ イ ブ ラ
リ が参照 さ れていない と 、 シ ミ ュ レーシ ョ ンが正 し く 実行 さ れません。 ザ イ リ ン ク ス ラ イ ブ ラ リ は、 モデルの機能に
基づいて カ テ ゴ リ に分類 さ れます。
表 2-1 は、 ザ イ リ ン ク ス の提供す る シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ を リ ス ト し てい ます。
表 2‐1 : シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ
ラ イブラ リ名
説明
VHDL ラ イ ブ ラ リ 名
Verilog ラ イ ブ ラ リ 名
UNISIM
ザ イ リ ン ク ス プ リ ミ テ ィ ブの論理シ ミ ュ レーシ ョ ン
UNISIM
UNISIMS_VER
UNIMACRO
ザ イ リ ン ク ス マ ク ロ の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン
UNIMACRO
UNIMACRO_VER
UNIFAST
高速シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ
UNIFAST
UNIFAST_VER
SIMPRIM
ザ イ リ ン ク ス プ リ ミ テ ィ ブの タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン
なし
SIMPRIMS_VERa
SECUREIP
PCIe® IP、 ギガ ビ ッ ト ト ラ ン シーバーな ど のザ イ リ ン ク ス デ SECUREIP
バ イ ス機能の論理シ ミ ュ レーシ ョ ンお よ び タ イ ミ ン グ シ ミ ュ
レーシ ョ ン両方のシ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ
次のデ ィ レ ク ト リ に IP の リ ス ト があ り ます。
<Vivado_Install_Dir>/data/secureip
SECUREIP
a. SIMPRIMS_VER は Verilog SIMPRIM 物理 ラ イ ブ ラ リ がマ ッ プ さ れてい る 論理 ラ イ ブ ラ リ 名です。
重要 :
- シ ミ ュ レーシ ョ ン ポ イ ン ト に よ っ て異な る シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ を指定す る 必要があ り ます。
- イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン前 と イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後のネ ッ ト リ ス ト のゲー ト レベル セルは異な り ます。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
表 2-2 は、 各シ ミ ュ レ ーシ ョ ン ポ イ ン ト で必要な シ ミ ュ レ ーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ が リ ス ト さ れ ま す。
表 2‐2 : シ ミ ュ レーシ ョ ン ポ イ ン ト と 関連ラ イ ブ ラ リ
シ ミ ュ レーシ ョ ン ポイ ン ト
UNISIM
UNIFAST
UNIMACRO
SECUREIP
SIMPRIM
(Verilog のみ)
SDF
1. レ ジ ス タ ト ラ ン ス フ ァ ー
レベル (RTL) (ビヘ イ ビ アー )
あり
あり
あり
あり
該当な し
なし
2.合成後シ ミ ュ レーシ ョ ン
(論理)
あり
あり
該当な し
あり
該当な し
該当な し
3.合成後シ ミ ュ レーシ ョ ン
( タ イ ミ ン グ)
該当な し
該当な し
該当な し
あり
あり
あり
4. イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後
シ ミ ュ レーシ ョ ン (論理)
あり
あり
該当な し
あり
該当な し
該当な し
5. イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後
シ ミ ュ レーシ ョ ン
( タ イ ミ ン グ)
該当な し
該当な し
該当な し
あり
あり
あり
重要 : Vivado シ ミ ュ レー タ では、 あ ら か じ め コ ンパ イ ル さ れた シ ミ ュ レーシ ョ ン デバ イ ス ラ イ ブ ラ リ が使用 さ れ ま
す。 ア ッ プデー ト が イ ン ス ト ール さ れ る と 自動的に こ れ ら の ラ イ ブ ラ リ がア ッ プデー ト さ れます。
注記 : Verilog の SIMPRIMS_VER では、 UNISIM と 同 じ ソ ース だけでな く 、 タ イ ミ ン グ ア ノ テーシ ョ ン用のブ ロ ッ ク
も 使用 さ れます。 SIMPRIMS_VER は Verilog の物理的な SIMPRIM がマ ッ プ さ れてい る 論理 ラ イ ブ ラ リ 名です。
表 2-3 は、 ラ イ ブ ラ リ のデ ィ レ ク ト リ を リ ス ト し てい ます。
表 2‐3 : シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ のデ ィ レ ク ト リ
ライブラ リ
UNISIM
UNIFAST
UNIMACRO
SECUREIP
HDL タ イプ
ディ レク ト リ
Verilog
<Vivado_Install_Dir>/data/verilog/src/unisims
VHDL
<Vivado_Install_Dir>/data/vhdl/src/unisims
Verilog
<Vivado_Install_Dir>/data/verilog/src/unifast
VHDL
<Vivado_Install_Dir>/data/vhdl/src/unifast
Verilog
<Vivado_Install_Dir>/data/verilog/src/unimacro
VHDL
<Vivado_Install_Dir>/data/vhdl/src/unimacro
Verilog
<Vivado_Install_Dir>/data/secureip/
次のセ ク シ ョ ンでは、 こ れ ら の ラ イ ブ ラ リ について さ ら に詳細に説明 し ます。
UNISIM ラ イ ブ ラ リ
論理シ ミ ュ レーシ ョ ンでは UNISIM が使用 さ れ、こ の ラ イ ブ ラ リ にはデバ イ ス プ リ ミ テ ィ ブ ま たは下位の構築ブ ロ ッ
ク の記述が含まれてい ます。
重要 : Vivado ツールでは、 IP を生成す る と き 、 出力フ ァ イ ル と し て IP シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルが生成 さ れます。 こ
のため、 compile_simlib コ マ ン ド を使用する 場合、 IP シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルは あ ら か じ め コ ンパ イ ル さ れてい る ラ
イ ブ ラ リ には含ま れません。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
暗号化 さ れた コ ンポーネ ン ト フ ァ イル
表 2-4 は、IP をデザ イ ンに含め る と き に、 あ ら か じ め コ ンパ イ ル さ れてい る 暗号化 さ れた ラ イ ブ ラ リ フ ァ イ ルを呼び
出す こ と がで き る 、 UNISIM ラ イ ブ ラ リ を リ ス ト し てい ます。 ラ イ ブ ラ リ 検索パ ス に必要なパ ス を含めて く だ さ い。
詳細は、 19 ページの 「方法 1 : 完全 UNIFAST ラ イ ブ ラ リ (推奨)」 を参照 し て く だ さ い。
表 2‐4 : コ ンポーネ ン ト フ ァ イル コ ンポーネ ン ト フ ァ イル
説明
<Vivado_Install_Dir>/data/verilog/src/unisim_retarget_comp.vp
暗号化 さ れた Verilog フ ァ イ ル
<Vivado_Install_Dir>/data/vhdl/src/unisims/unisim_retarget_VCOMP.vhdp
暗号化 さ れた VHDL フ ァ イ ル
VHDL UNISIM ラ イ ブ ラ リ
VHDL の UNISIM ラ イ ブ ラ リ は、 ザ イ リ ン ク ス デバ イ ス フ ァ ミ リ のプ リ ミ テ ィ ブ を指定す る 次の フ ァ イ ルに分け ら
れてい ます。
•
コ ン ポーネ ン ト 宣言 (unisim_VCOMP.vhdp)
•
パ ッ ケージ フ ァ イ ル (unisim_VPKG.vhd)
こ れ ら のプ リ ミ テ ィ ブ を使用す る には、 各フ ァ イ ルの最初に次の 2 行を追加す る 必要があ り ます。
library UNISIM;
use UNISIM.Vcomponents.all;
重要 : ま た、 ラ イ ブ ラ リ を コ ンパ イ ル し 、シ ミ ュ レー タ にマ ッ プする 必要があ り ます。その方法はシ ミ ュ レー タ に よ っ
て異な り ます。
注記 : Vivado シ ミ ュ レー タ の場合、 ラ イ ブ ラ リ コ ンパ イ ル と マ ッ ピ ン グは統合 さ れてい る ので、 ユーザーが さ ら に コ
ンパ イ ルま たはマ ッ プす る 必要はあ り ません。
Verilog UNISIM ラ イ ブ ラ リ
Verilog の場合、 個々の ラ イ ブ ラ リ モジ ュ ールが別々の HDL フ ァ イ ルで指定 さ れてい ます。 こ のため、 ラ イ ブ ラ リ を
指定す る -y オプシ ョ ン を使用す る と 、 指定デ ィ レ ク ト リ ですべての コ ン ポーネ ン ト が検索 さ れ、 ラ イ ブ ラ リ が自動
的に展開 し ます。
Verilog UNISIM ラ イ ブ ラ リ は、 モジ ュ ールを使用す る 前に HDL フ ァ イ ルで指定す る こ と はで き ません。 ラ イ ブ ラ リ
モジ ュ ールを使用す る には、 すべて大文字でモジ ュ ール名を指定 し て く だ さ い。 次の例は、 イ ン ス タ ン シエー ト さ れ
たモジ ュ ール名 と その フ ァ イ ル名です。
•
BUFG モジ ュ ールは BUFG.v
•
IBUF モジ ュ ールは IBUF.v
Verilog では大文字/小文字が区別 さ れ る ので、 UNISIM プ リ ミ テ ィ ブ イ ン ス タ ン シエーシ ョ ンには、 必ず大文字のみ
を使用 し て く だ さ い。
あ ら か じ め コ ンパ イ ル さ れた ラ イ ブ ラ リ を使用す る 場合は、 正 し いシ ミ ュ レー タ コ マ ン ド ラ イ ン オプシ ョ ン を使用
し て、 ラ イ ブ ラ リ を指定 し て く だ さ い。 次は、 Vivado シ ミ ュ レー タ での例です。
-L unisims_ver
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
UNIMACRO ラ イ ブ ラ リ
UNIMACRO は、 論理シ ミ ュ レーシ ョ ン で使用 さ れ る ラ イ ブ ラ リ で、 選択 さ れたデバ イ ス プ リ ミ テ ィ ブのマ ク ロ 記述
が含まれてい ます。
重要 : 『Vivado Design Suite 7 シ リ ーズ FPGA お よ び Zynq-7000 All Programmable SoC ラ イ ブ ラ リ ガ イ ド 』 (UG953) [参
照 6] に リ ス ト さ れてい る デバ イ ス マ ク ロ を含め る 場合は、UNIMACRO ラ イ ブ ラ リ を常に指定する 必要があ り ます。
VHDL UNIMACRO ラ イ ブ ラ リ
こ れ ら のプ リ ミ テ ィ ブ を使用す る には、 各フ ァ イ ルの最初に次の 2 行を追加す る 必要があ り ます。
library UNIMACRO;
use UNIMACRO.Vcomponents.all;
Verilog UNIMACRO ラ イ ブ ラ リ
Verilog の場合、 個々の ラ イ ブ ラ リ モジ ュ ールが別々の HDL フ ァ イ ルで指定 さ れてい ます。 こ のため、 ラ イ ブ ラ リ を
指定す る -y オプシ ョ ン を使用す る と 、 指定デ ィ レ ク ト リ ですべての コ ン ポーネ ン ト が検索 さ れ、 ラ イ ブ ラ リ が自動
的に展開 し ます。
Verilog UNIMACRO ラ イ ブ ラ リ は、 VHDL の よ う に、 モジ ュ ール使用前に HDL フ ァ イ ルで指定す る 必要はあ り ませ
ん。 ラ イ ブ ラ リ モジ ュ ールを使用す る には、 すべて大文字でモジ ュ ール名を指定 し て く だ さ い。 ま た、 ラ イ ブ ラ リ を
コ ンパ イ ルお よ びマ ッ プす る 必要があ り ます。 その方法は、 選択 し た シ ミ ュ レー タ に よ っ て異な り ます。
重要 : Verilog モジ ュ ール名 と フ ァ イ ル名は大文字です。 た と えば、 モジ ュ ール BUFG は BUFG.v、 モジ ュ ール IBUF
は IBUF.v にな り ます。 UNISIM プ リ ミ テ ィ ブ イ ン ス タ ン シエーシ ョ ンには、 必ず大文字のみを使用 し て く だ さ い。
SIMPRIM ラ イ ブ ラ リ
合成ま たは イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後に生成 さ れ る タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン ネ ッ ト リ ス ト のシ ミ ュ レーシ ョ ン
には、 SIMPRIM ラ イ ブ ラ リ を使用 し ます。
重要 : タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンは Verilog でのみサポー ト さ れます。 VHDL バージ ョ ンの SIMPRIM ラ イ ブ ラ リ は
あ り ません。
ヒ ン ト : VHDL を使用す る 場合は、 合成後お よ び イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます
( こ の場合、 標準のデ フ ォ ル ト フ ォ ーマ ッ ト (SDF) ア ノ テーシ ョ ン は不要で、 シ ミ ュ レ ーシ ョ ン ネ ッ ト リ ス ト に
UNISIM ラ イ ブ ラ リ が使用 さ れ ます)。 ネ ッ ト リ ス ト は write_vhdl Tcl コ マ ン ド を使用 し て作成で き ます。 使用方法に
ついては、 『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG835) [参照 7] を参照 し て く だ さ い。
こ の ラ イ ブ ラ リ は次の よ う に指定 し ます。
-L SIMPRIMS_VER
説明 :
°
-L は ラ イ ブ ラ リ を指定す る コ マ ン ド です。
°
SIMPRIMS_VER は Verilog SIMPRIM がマ ッ プ さ れてい る 論理 ラ イ ブ ラ リ 名です。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
SECUREIP シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ
SECUREIP ラ イ ブ ラ リ は GT な ど の複雑なデバ イ ス コ ン ポーネ ン ト の論理お よ び タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン に使
用 し ます。
注記 : セキ ュ リ テ ィ 保護の付いてい る IP ブ ロ ッ ク は Vivado シ ミ ュ レー タ で完全にサポー ト さ れてい る ため、 追加設
定は不要です。
ザ イ リ ン ク ス では、 「Recommended Practice for Encryption and Management of Electronic Design Intellectual Property (IP)」
(IEEE-STD-P1735) [参照 5] と い う IEEE 規格で指定 さ れた暗号化手法を使用 し てい ます。 ラ イ ブ ラ リ コ ンパ イ ル プ ロ
セ ス で自動的に暗号化処理が行われます。
注記 : シ ミ ュ レー タ で ラ イ ブ ラ リ を指定す る コ マ ン ド ラ イ ン オプシ ョ ンについては、それぞれのシ ミ ュ レー タ の資料
を参照 し て く だ さ い。
表 2-5 は、 こ れ ら の ラ イ ブ ラ リ を使用す る にあ た り 、 注意事項を シ ミ ュ レー タ ベン ダーご と に分けて リ ス ト し てい ま
す。
表 2‐5 : SECUREIP ラ イ ブ ラ リ を使用する際の考慮事項
シ ミ ュ レー タ 名
ModelSim SE
ベン ダー Mentor Graphics
ModelSim PE
要件
デザ イ ン入力が VHDL で行われ る 場合は、 混合言語 ラ イ セ ン
ス ま たは SECUREIP OP が必要です。 詳細はベン ダーにお問
い合わせ く だ さ い。
ModelSim DE
QuestaSim
VCS お よ び VCS MX
Synopsys
Active-HDL
Aldec
Riviera-PRO*
デザ イ ン入力が VHDL のみの場合、 言語左右 さ れない タ イ プ
の SECUREIP ラ イ セ ン ス が必要にな り ます。 詳細はベン ダー
にお問い合わせ く だ さ い。
重要 : サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ のサポー ト さ れ る バージ ョ ンについては、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド :
リ リ ース ノ ー ト 、 イ ン ス ト ールお よ び ラ イ セ ン ス』 (UG973) [参照 1] を参照 し て く だ さ い。
VHDL SECUREIP ラ イ ブ ラ リ
UNISIM ラ イ ブ ラ リ には、 VHDL SECUREIP の ラ ッ パーが含まれてい ます。 次の 2 行を各フ ァ イ ルの最初に追加す る
と 、 エン テ ィ テ ィ にバ イ ン ド す る こ と がで き ます。
Library UNISIM;
use UNISIM.vcomponents.all;
Verilog SECUREIP ラ イ ブ ラ リ Verilog コ ー ド を使用 し て シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る 場合、 ほ と ん ど のシ ミ ュ レー タ で SECUREIP ラ イ ブ ラ リ を参
照す る 必要があ り ます。
あ ら か じ め コ ンパ イ ル さ れた ラ イ ブ ラ リ を使用す る 場合は、 正 し い指示子を使用 し て ラ イ ブ ラ リ を指定す る 必要があ
り ます。 次は、 Vivado シ ミ ュ レー タ での例です。
-L SECUREIP
Verilog SECUREIP ラ イ ブ ラ リ は、 コ ン パ イ ル時に -f オ プ シ ョ ン を 付 け る と 使用 で き ま す。 フ ァ イ ル リ ス ト は、
<Vivado_Install_Dir>/data/secureip/secureip_cell.list.f か ら 入手で き ます。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
UNIFAST ラ イ ブ ラ リ
UNIFAST ラ イ ブ ラ リ は RTL ビ ヘ イ ビ アー シ ミ ュ レ ーシ ョ ン で使用で き る 、 オプ シ ョ ン の ラ イ ブ ラ リ で、 シ ミ ュ
レ ーシ ョ ン ラ ン タ イ ム を 速 く し ま す。
重要 :
こ のモデルは、 タ イ ミ ン グ ド リ ブ ン シ ミ ュ レーシ ョ ンには使用で き ません。 UNIFAST ラ イ ブ ラ リ には、 フル モデル
で使用可能なチ ェ ッ ク /機能がすべて含 ま れてい る わけではないので、 最終的な シ ミ ュ レーシ ョ ン には使用で き ませ
ん。
推奨 : デザ イ ンの最初の検証には UNIFAST ラ イ ブ ラ リ を使用 し 、 完全な検証には UNISIM ラ イ ブ ラ リ を使用 し て く
だ さ い。
シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ ン タ イ ムは、 シ ミ ュ レーシ ョ ン モー ド でプ リ ミ テ ィ ブ機能のサブセ ッ ト をサポー ト す る と 、 短
縮で き ます。
注記 : こ のシ ミ ュ レーシ ョ ン モデルでは、 サポー ト さ れていない属性値のみがチ ェ ッ ク さ れます。
MMCME2
シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ ン タ イ ム を短縮す る ため、 高速 MMCME2 シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルでは、 フル モデルか ら 次の
点が変更 さ れてい ます。
1.
高速シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルでは基本的な ク ロ ッ ク 生成フ ァ ン ク シ ョ ンのみが提供 さ れてい ます。 DRP、 フ ァ イ
ン位相シ フ ト 、 ク ロ ッ ク 停止、 ク ロ ッ ク カ ス ケー ド な ど のほかの フ ァ ン ク シ ョ ンはサポー ト さ れてい ません。
2.
入力 ク ロ ッ ク は、 周波数お よ び位相が変わ る こ と な く 、 安定 し てい る も の と みな さ れます。 入力 ク ロ ッ ク 周波数
サンプルは LOCKED 信号が High にな る と 停止 し ます。
3.
出力 ク ロ ッ ク 周波数、 位相、 デ ュ ーテ ィ サ イ ク ルな ど の機能は入力 ク ロ ッ ク 周波数お よ びパ ラ メ ー タ ー設定か ら
直接計算 さ れます。
注記 : 出力 ク ロ ッ ク 周波数は、 入力か ら VCO ク ロ ッ ク ま で生成 さ れません。
4.
MMCME2 シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルの LOCKED 信号のアサー ト 時間は、 標準版 と 高速版 と では異な り ます。
°
標準モデルの LOCKED 信号のアサー ト 時間は M お よ び D 設定に左右 さ れます。標準 MMCME2 シ ミ ュ レー
シ ョ ン モデルの場合、 M お よ び D の値が大 き い と 、 ロ ッ ク 時間が比較的長 く な り ます。
°
高速シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルの場合は、 LOCKED アサー ト 時間は短 く な り ます。
DSP48E1
高速 DSP48E1 シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルでは、 シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ ン タ イ ム を短縮す る ため、 そのフル モデルの一部
の機能が削除 さ れてい ます。
•
パ タ ーン検出
•
OverFlow/UnderFlow
•
DRP イ ン タ ーフ ェ イ ス のサポー ト
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
GTHE2_CHANNEL/GTHE2_COMMON
高速 GTHE2 シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルでは、 シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ ン タ イ ム を短縮す る ため、 その フル モデル と 比較
す る と 、 次の点が異な り ます。
•
GTH リ ン ク は、 同 じ PPM (Parts Per Million) レー ト で、 近端のエン ド リ ン ク パー ト ナー と 遠端のエン ド リ ン ク
パー ト ナー間で同期 し てい る 必要があ り ます。
•
GTH を介 し た レ イ テ ン シは、 ハー ド ウ ェ アではサ イ ク ル精度は高 く あ り ません。
•
DRP プ ロ ダ ク シ ョ ン リ セ ッ ト シーケ ン ス を シ ミ ュ レー ト す る こ と はで き ません。UNIFAST モデルを使用 し てい
る 場合は、 こ れを無視 し て く だ さ い。
GTXE2_CHANNEL/GTXE2_COMMON
高速 GTXE2 シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルでは、 シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ ン タ イ ム を短縮す る ため、 その フル モデル と 比較
す る と 、 次の点が異な り ます。
•
GTX リ ン ク は、 同 じ PPM (Parts Per Million) レー ト で、 近端のエン ド リ ン ク パー ト ナー と 遠端のエン ド リ ン ク
パー ト ナー間で同期 し てい る 必要があ り ます。
•
GTX を介 し た レ イ テ ン シは、 ハー ド ウ ェ アではサ イ ク ル精度は高 く あ り ません。
Verilog UNIFAST ラ イ ブ ラ リ の使用
UNIFAST モデルを使用 し てシ ミ ュ レーシ ョ ンす る には、 次の 2 つの方法があ り ます。
•
方法 1 は、 すべての UNIFAST モデルを使用 し てシ ミ ュ レーシ ョ ンす る 場合に推奨 さ れ る 方法です。
•
方法 2 は、 UNIFAST モデル と 一緒に使用する モジ ュ ールを指定す る 方法で、 ア ド バン ス ユーザー向けです。
こ れ ら のシ ミ ュ レーシ ョ ン方法については、 次のセ ク シ ョ ンで説明 し ます。
方法 1 : 完全 UNIFAST ラ イ ブ ラ リ (推奨) Vivado シ ミ ュ レー タ 、 ModelSim、 IES、 VCS を使用 し てい る Vivado プ ロ ジ ェ ク ト 環境で UNIFAST サポー ト (高速シ
ミ ュ レーシ ョ ン モデル) を イ ネーブルにす る には、 次の コ マ ン ド を実行 し ます。
Tcl コ ン ソ ールで次の Tcl コ マ ン ド を使用 し ます。
set_property unifast true [current_fileset –simset]
コ ン ポーネ ン ト フ ァ イ ルに関す る 詳細は、 15 ページの 「暗号化 さ れた コ ン ポーネ ン ト フ ァ イ ル」 を参照 し て く だ さ
い。
詳細は、 サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ のユーザー ガ イ ド を参照 し て く だ さ い。
方法 2 : 特定 UNIFAST モ ジ ュ ールの使用
個々の ラ イ ブ ラ リ コ ン ポーネ ン ト を指定する には、Verilog コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン文を使用 し ます。config.v フ ァ
イ ルで次の よ う に指定 し て く だ さ い。
•
最上位モジ ュ ールま たは コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの名前 (例 : config cfg_xilinx;)
•
デザ イ ン コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を適用する 名前 (例 : design test bench;)
•
明示的に呼び出 さ れないセルま たは イ ン ス タ ン ス の ラ イ ブ ラ リ 検索順序 (例 : default liblist unisims_ver
unifast_ver;)
•
特定の CELL ま たは INSTANCE の ラ イ ブ ラ リ のマ ッ プ (例 : instance testbench.inst.O1 use unifast_ver.MMCME2;)
注記 : ModelSim (vsim) の場合のみ、 -genblk を階層名に追加 し ます。
(例 : instance testbench.genblk1.inst.genblk1.O1 use unifast_ver.MMCME2; - VSIM)
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
サン プルの config.v
config cfg_xilinx;
design testbench;
default liblist unisims_ver unifast_ver;
//Use fast MMCM for all MMCM blocks in design
cell MMCME2 use unifast_ver.MMCME2;
//use fast dSO48E1for only this specific instance in the design
instance testbench.inst.O1 use unifast_ver.DSP48E1;
//If using ModelSim or Questa, add in the genblk to the name
(instance testbench.genblk1.inst.genblk1.O1 use unifast_ver.DSP48E1)
endconfig
VHDL UNIFAST ラ イ ブ ラ リ の使用
VHDL UNIFAST ラ イ ブ ラ リ は、 Verilog と 同 じ 基本構造を持つので、 アーキ テ ク チ ャ ま たは ラ イ ブ ラ リ と と も に使用
で き ます。 テ ス ト ベンチ フ ァ イ ルに こ の ラ イ ブ ラ リ を含め る こ と がで き ます。 次の例では、 for を使用 し て、 階層を
展開 し てい ます。
library unisim;
library unifast;
configuration cfg_xilinx of testbench
is for xilinx
.. for inst:netlist
... use entity work.netlist(inst);
.......for inst
.........for all:MMCME2
..........use entity unifast.MMCME2;
.........end for;
.......for O1 inst:DSP48E1;
.........use entity unifast.DSP48E1;
.......end for;
...end for;
..end for;
end for;
end cfg_xilinx;
シ ミ ュ レーシ ョ ン設定
Flow Navigator で [Simulation] → [Simulation Settings] を ク リ ッ ク す る と 、Vivado IDE でシ ミ ュ レーシ ョ ン設定がで き ま
す。 図 2-2 は Flow Navigator の [Simulation] を示 し てい ます。
X-Ref Target - Figure 2-2
図 2‐2 : Flow Navigator のシ ミ ュ レーシ ョ ン オプ シ ョ ン
•
[Simulation Settings] : Vivado シ ミ ュ レー タ を選択お よ び設定する ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス が開き ます。 22 ページの
「Vivado シ ミ ュ レー タ のプ ロ ジ ェ ク ト 設定」 を参照 し て く だ さ い。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
•
[Run Simulation] : シ ミ ュ レーシ ョ ン設定に基づいてデザ イ ン を コ ンパ イ ル、 エ ラ ボ レー ト 、 シ ミ ュ レーシ ョ ンす
る コ マ ン ド オプシ ョ ン を設定 し ます。 デザ イ ン の合成前にシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る と 、 Vivado シ ミ ュ レー
タ ではビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン が実行 さ れ、 波形ビ ュ ーが開 き (37 ページの図 3-11)、 信号お よ びバ ス の
値の付いた HDL オブジ ェ ク ト がデジ タ ルま たはアナ ロ グ形式で表示 さ れます。
各デザ イ ン段階 (合成後 と イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後) で、 論理シ ミ ュ レーシ ョ ンお よ び タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レー
シ ョ ン を実行で き ます。
こ れに該当す る Tcl コ マ ン ド を使用す る 場合は、 launch_simulation と 入力 し ます。
ヒ ン ト : こ の コ マ ン ド に -scripts_only オプシ ョ ン を使用する と 、Vivado シ ミ ュ レー タ を実行す る ス ク リ プ ト が書
き 出 さ れます。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
Vivado シ ミ ュ レー タ のプ ロ ジ ェ ク ト 設定
Flow Navigator で [Simulation Settings] を ク リ ッ ク し て [Project Settings] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス (図 2-3) を開き ます。
X-Ref Target - Figure 2-3
1
2
3
4
5
6
シ ミ ュ レー タ を選択 し ます。
シ ミ ュ レー タ の言語を選択 し ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト を選択 し ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ンの最上位デザ イ ン名を参照 し ます。
再実行前にシ ミ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを消去 し ます。 こ のオプ
シ ョ ンはオンに し た ま ま に し てお く こ と を推奨 し ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行せずに ス ク リ プ ト を生成 し ます。
7
8
9
10
それぞれのカ テ ゴ リ でオプシ ョ ン を設定す る ための タ ブ を選択 し
ます。
[Compilation] のみです。 イ ン ク ルー ド パ ス を設定ま たはマ ク ロ を
定義す る デ ィ レ ク ト リ を指定 し ます。
[Compilation] のみです。 ジ ェ ネ リ ッ ク /パ ラ メ ー タ ーの ロ ケーシ ョ
ン を選択す る デ ィ レ ク ト リ を指定 し ます。
それぞれのページに対 し 、 オプシ ョ ン リ ス ト が ウ ィ ン ド ウ に表示
さ れます。 オプシ ョ ン を選択す る と 、 その説明が表示 さ れます。
図 2‐3 : [Project Settings] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク スの [Simulation] ページ
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
重要 : 前に定義 さ れた シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト の コ ンパ イ ルお よ びシ ミ ュ レ ーシ ョ ン設定は、 新 し く 定義 さ れた シ
ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト には適用 さ れません。
ヒ ン ト : Vivado シ ミ ュ レー タ にはあ ら か じ め コ ンパ イ ル さ れた ラ イ ブ ラ リ が含まれてい る ので、ラ イ ブ ラ リ デ ィ レ ク
ト リ を指定す る 必要はあ り ません。
注 意 : ど う し て も 必 要 な 場 合 に の み [Advanced] タ ブ で 設 定 を 変 更 し て く だ さ い。 [Include all design sources for
simulation] チ ェ ッ ク ボ ッ ク ス はデフ ォ ル ト でオンにな っ てい ます。 こ のチ ェ ッ ク ボ ッ ク ス をオ フ にす る と 、 予測 し な
い結果にな る 可能性があ り ま す。 チ ェ ッ ク ボ ッ ク ス がオ ン にな っ てい る と 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト には、 ア ウ ト
オブ コ ン テ キ ス ト (OOC) の IP、 IP イ ン テ グ レー タ ー フ ァ イ ル、 DCP が含まれます。
シ ミ ュ レー タ 言語オプ シ ョ ン について
ザ イ リ ン ク ス IP では、 1 言語の ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン モデル し か提供 さ れていない も のがほ と ん ど です。
該当言語の ラ イ セ ン ス がない場合、 その言語 し か対応 し ていないシ ミ ュ レー タ でのシ ミ ュ レーシ ョ ンはで き ません。
simulator_language プ ロ パテ ィ を使用す る と 、 IP は指定 し た言語のシ ミ ュ レーシ ョ ン モデルを配布 し ます。 図 2-3 は、
シ ミ ュ レー タ 言語を設定で き る 箇所を示 し てい ます。 た と えば、 1 言語のシ ミ ュ レー タ を使用 し てい る 場合、 そのシ
ミ ュ レー タ の言語 と 同 じ にな る よ う に simulator_language プ ロ パテ ィ を設定 し て く だ さ い。
Vivado Design Suite では、 言語別の構造シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルを オンデマ ン ド で生成する ため、 IP の合成フ ァ イ ル
を使用 し て、 シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルが利用で き る よ う にな っ てい ます。 ビヘ イ ビ アー モデルがなか っ た り 、 シ ミ ュ
レー タ の ラ イ セ ン ス が付与 さ れてい る 言語 と モデルの言語が一致 し ていない場合、Vivado ツールでは構造シ ミ ュ レー
シ ョ ン モデルが自動的に生成 さ れ、 シ ミ ュ レーシ ョ ン がで き る よ う にな り ます。 そ う し た こ と がな ければ、 IP の既
存ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルが使用 さ れます。合成ま たはシ ミ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルが存在 し ない場合、
シ ミ ュ レーシ ョ ンはサポー ト さ れません。
注記 : simulator_language プ ロ パテ ィ では、生成 さ れた合成済みチ ェ ッ ク ポ イ ン ト (.dcp) がオ フ にな っ てい る と 、
言語別シ ミ ュ レーシ ョ ン ネ ッ ト リ ス ト フ ァ イ ルは提供 さ れません。
1.
[Window] → [IP Catalog] を ク リ ッ ク し ます。
2.
該当す る IP を右 ク リ ッ ク し 、 [Customize IP] を ク リ ッ ク し ます。
3.
[Customize IP] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス で [OK] を ク リ ッ ク し ます。
[Generate Output Products] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス (図 2-4) が表示 さ れます。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
X-Ref Target - Figure 2-4
図 2‐4 : [Generate Synthesized Checkpoint (.dcp)] オプ シ ョ ン を含むダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス
表 2-6 は、 simulator_language プ ロ パテ ィ の機能を示 し てい ます。
表 2‐6 : simulator_language プ ロパテ ィ の機能
IP に含まれる シ ミ ュ レーシ ョ ン モデル
IP は VHDL と Verilog ビ ヘ イ ビ
アー モデルを配布
IP は Verilog ビヘ イ ビ アー モデル
のみを配布
IP は VHDL ビ ヘ イ ビ アーモデル
のみを配布
IP は ビ ヘ イ ビ アー モデル を 配布
し ない
simulator_language の値
使用 さ れる シ ミ ュ レーシ ョ ン モデル
Mixed
ビヘ イ ビ アー モデル (target_language)
Verilog
Verilog ビヘ イ ビ アー モデル
VHDL
VHDL ビヘ イ ビ アー モデル
Mixed
Verilog ビヘ イ ビ アー モデル
Verilog
Verilog ビヘ イ ビ アー モデル
VHDL
DCP か ら 生成 さ れた VHDL シ ミ ュ レ ーシ ョ
ン ネッ ト リ ス ト
Mixed
VHDL ビヘ イ ビ アー モデル
Verilog
DCP か ら 生成 さ れた Verilog シ ミ ュ レ ーシ ョ
ン ネッ ト リ ス ト
VHDL
VHDL ビヘ イ ビ アー モデル
Mixed/Verilog/VHDL
DCP
か ら 生成 さ れ た ネ ッ ト リ ス ト
(target_language)
注記 :
1. ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルが利用で き る 場合は、 それが構造シ ミ ュ レーシ ョ ン モデル よ り も 優先 さ れます。 Vivado
ツールでは、 ど のモデルが使用可能であ る かに基づいて、 ビヘ イ ビ アー モデル ま たは構造モデルの ど ち ら かが自動的に選択 さ
れます。 こ の自動選択は上書 き で き ません。
2. ど ち ら の言語 も シ ミ ュ レーシ ョ ンに使用で き る 場合は target_language プ ロ パテ ィ を使用 し ます。
Tcl コ マ ン ド : set_property target_language VHDL [current_project]
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
推奨 さ れる シ ミ ュ レーシ ョ ン精度
重要 : 1ps の時間精度を使用 し てシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。MMCM な ど の一部のザ イ リ ン ク ス プ リ ミ テ ィ ブ コ
ン ポーネ ン ト は、 論理ま たは タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンで正 し く 動作する のに 1ps の精度を必要 と し ます。
ザ イ リ ン ク ス シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルでは こ れ よ り 荒い精度を使用 し て も シ ミ ュ レー タ パフ ォーマ ン ス が良 く な る
こ と はあ り ません(ザ イ リ ン ク ス シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルの場合、シ ミ ュ レーシ ョ ン時間の多 く はデル タ サ イ ク ルで
消費 さ れます。 ま た、 デル タ サ イ ク ルはシ ミ ュ レーシ ョ ン精度に左右 さ れません)。
重要 : テ ス ト 機器は最近似値の ピ コ 秒 (ps) で タ イ ミ ン グ を計測す る ので、 最小精度 と し て ピ コ 秒が使用 さ れます。
ネ ッ ト リ ス ト の生成
合成済みま たは イ ンプ リ メ ン ト 済みデザ イ ンのシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る には、 ネ ッ ト リ ス ト 生成プ ロ セ ス を実行
す る 必要があ り ます。 Tcl のネ ッ ト リ ス ト 生成 コ マ ン ド は合成済みま たは イ ンプ リ メ ン ト 済みデザ イ ン デー タ ベース
を読み込んで、 デザ イ ン全体に対 し て 1 つのネ ッ ト リ ス ト を書 き 出 し ます。
Vivado Design Suite では、Vivado IDE ま たは launch_simulation コ マ ン ド を使用 し てシ ミ ュ レー タ を起動す る と き
に、 ネ ッ ト リ ス ト が自動的に生成 さ れます。
ネ ッ ト リ ス ト 生成 コ マ ン ド では、 SDF お よ びデザ イ ン ネ ッ ト リ ス ト を書 き 出す こ と がで き ます。 Vivado Design Suite
には、 次の Tcl コ マ ン ド があ り ます。
•
Tcl コ マ ン ド :
°
write_verilog : Verilog ネ ッ ト リ ス ト
°
write_vhdl : VHDL ネ ッ ト リ ス ト
°
write_sdf : SDF 生成
ヒ ン ト : SDF 値は、 合成中な ど、 デザ イ ン プ ロ セ ス の早期段階では概算値で し かあ り ませんが、 デザ イ ン プ ロ セ ス
が進むにつれ、 デー タ ベース に よ り 多 く の情報が含まれ、 タ イ ミ ン グ値が よ り 正確にな っ てい き ます。
論理ネ ッ ト リ ス ト の生成 Vivado Design Suite では論理シ ミ ュ レ ーシ ョ ン用の Verilog ま たは VHDL 構造ネ ッ ト リ ス ト の出力がサポー ト さ れて
い ます。 こ のネ ッ ト リ ス ト は、 構造ネ ッ ト リ ス ト のビヘ イ ビ アー と 、 ビヘ イ ビ アー モデル (RTL) シ ミ ュ レーシ ョ ンの
予期値が一致す る こ と を チ ェ ッ ク す る ために、 シ ミ ュ レ ーシ ョ ン を実行す る ために使用 し ま す ( タ イ ミ ン グ シ ミ ュ
レーシ ョ ンは実行 し ない) 。
論理シ ミ ュ レーシ ョ ン ネ ッ ト リ ス ト は階層構造にな っ ていて、モジ ュ ールま たはエン テ ィ テ ィ レベル (プ リ ミ テ ィ ブ
お よ びマ ク ロ プ リ ミ テ ィ ブ を含む下位階層) に展開可能です。
こ れ ら のプ リ ミ テ ィ ブは、 次の ラ イ ブ ラ リ に含まれてい ます。
•
Verilog シ ミ ュ レーシ ョ ンの場合は UNISIMS_VER シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ
•
VHDL シ ミ ュ レーシ ョ ンの場合は UNISIM シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ
一般的には、 ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ンで使用 し たの と 同 じ テ ス ト ベンチを使用 し て、 さ ら に精度の高いシ ミ ュ
レーシ ョ ン を実行で き ます。
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第 2 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの準備
次の Tcl コ マ ン ド で、 Verilog お よ び VHDL の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン ネ ッ ト リ ス ト がそれぞれ生成 さ れます。
write_verilog -mode funcsim <Verilog_Netlist_Name.v>
write_vhdl -mode funcsim <VHDL_Netlist_Name.vhd>
タ イ ミ ング ネ ッ ト リ ス ト の生成
Vivado ツールでの ワ ース ト ケース の配置配線後の遅延を計算 し た後に回路動作を検証す る には、 Verilog タ イ ミ ン グ
シ ミ ュ レーシ ョ ン を使用 し ます。
一般的には、 論理シ ミ ュ レーシ ョ ンで使用 し たの と 同 じ テ ス ト ベンチを使用 し て、 さ ら に精度の高いシ ミ ュ レーシ ョ
ン を実行で き ます。
2 つのシ ミ ュ レーシ ョ ン結果を比較 し 、 デザ イ ンが最初に指定 し た と お り に実行 さ れてい る か ど う か を検証 し ます。
タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン ネ ッ ト リ ス ト を生成す る 手順は、 次の と お り です。
1.
デザ イ ンのシ ミ ュ レーシ ョ ン ネ ッ ト リ ス ト フ ァ イ ルを生成 し ます。
2.
タ イ ミ ン グ遅延すべて を ア ノ テー ト し て SDF 遅延フ ァ イ ルを生成 し ます。
重要 : Vivado IDE では、 Verilog タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン し かサポー ト さ れません。
タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン ネ ッ ト リ ス ト を生成す る Tcl 構文は次の と お り です。
write_verilog -mode timesim -sdf_anno true <Verilog_Netlist_Name>
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
第 3章
Vivado シ ミ ュ レー タ について
概要
本章では、 Vivado® 統合設計環境 (IDE) で使用可能な Vivado® シ ミ ュ レー タ 機能について説明 し ます。 プ ッ シ ュ ボ タ
ンで波形を ト レースお よ びデバ ッ グで き る 機能 も 含めて こ こ で説明 し ます。
Vivado シ ミ ュ レー タ は、 ハー ド ウ ェ ア記述言語 (HDL) の イ ベン ト ド リ ブン シ ミ ュ レー タ で、 VHDL、 Verilog、 System
Verilog (SV)、 混合言語の VHDL/Verilog ま たは VHDL/SV の論理お よ び タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンがサポー ト さ れ
てい ます。
Vivado シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る 詳細な手順は、 『Vivado Design Suite チ ュ ー ト リ アル : ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レ ーシ ョ
ン』 (UG937) [参照 10] を参照 し て く だ さ い。
Vivado シ ミ ュ レー タ の機能
Vivado シ ミ ュ レー タ では、 次の機能がサポー ト さ れます。
•
ソ ース コ ー ド デバ ッ グ (ス テ ッ プ、 ブ レー ク ポ イ ン ト 、 現在値の表示)
•
タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン用の SDF ア ノ テーシ ョ ン
•
VCD ダ ンプ
•
SAIF ダ ンプ (電力解析お よ び最適化用)
•
HardIP ブ ロ ッ ク (シ リ アル ト ラ ン シーバーお よ び PCIe® な ど) のネ イ テ ィ ブ サポー ト
•
マルチ ス レ ッ ド コ ンパ イ ル
•
混合言語 (VHDL、 Verilog,、 ま たは SystemVerilog デザ イ ン コ ン ス ト ラ ク ト )
•
1 ク リ ッ ク でシ ミ ュ レーシ ョ ン を再 コ ンパ イ ルお よ び再起動
•
1 ク リ ッ ク で コ ンパ イ ルお よ びシ ミ ュ レーシ ョ ン
•
ザ イ リ ン ク ス シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ のビル ト イ ン サポー ト
•
リ アル タ イ ムの波形ア ッ プデー ト
Vivado シ ミ ュ レー タ の実行
重要 : シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る 前に、 デザ イ ンに適切なプ ロ ジ ェ ク ト 設定を指定 し てい る こ と を確認 し て く だ さ
い。 Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し てい る 場合は、 第 2 章の 「Vivado シ ミ ュ レー タ のプ ロ ジ ェ ク ト 設定」 を参照 し て く
だ さ い。 サポー ト さ れてい る サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ を使用 し てい る 場合は、 第 8 章 「サー ド パーテ ィ シ ミ ュ
レー タ の使用」 を参照 し て く だ さ い。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
Flow Navigator か ら [Run Simulation] を ク リ ッ ク し 、 次の図にあ る よ う に、 Vivado シ ミ ュ レー タ の ワー ク スペース を起
動 し ます。
X-Ref Target - Figure 3-1
1
2
3
4
メ イ ン ツールバー
[Run] メ ニ ュ ー
[Objects] ビ ュ ー
[Simulation] ツールバー
5
6
7
8
波形オブジ ェ ク ト
波形ビ ュ ー
[Scopes] ビ ュ ー
[Sources] ビ ュ ー
図 3‐1 : Vivado シ ミ ュ レー タ のワー ク スペース
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
メ イ ン ツールバー
Vivado IDE で最 も よ く 使用 さ れ る コ マ ン ド に 1 ク リ ッ ク でア ク セ ス で き ます。 オプシ ョ ンの上にカー ソ ルを置 く と 、
詳細を示すツール ヒ ン ト が表示 さ れます。
[Run] メ ニ ュ ー
メ ニ ュ ーは Vivado IDE と 同 じ ですが、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し た後には [Run] メ ニ ュ ーが追加 さ れます。
シ ミ ュ レーシ ョ ンの [Run] メ ニ ュ ーは、 図 3-2 の よ う にな り ます。
X-Ref Target - Figure 3-2
図 3‐2 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの [Run] の メ ニ ュ ー オプ シ ョ ン
Vivado シ ミ ュ レー タ ーの [Run] メ ニ ュ ー オプシ ョ ンは次の と お り です。
•
[Restart] : 既存のシ ミ ュ レーシ ョ ン を時間 0 か ら 再開 し ます。
Tcl コ マ ン ド : restart
•
[Run All] : 開いてい る シ ミ ュ レーシ ョ ン を最後ま で実行 し ます。
Tcl コ マ ン ド : run all
•
[Run For] : 実行す る シ ミ ュ レーシ ョ ン時間を指定 し ます。
Tcl コ マ ン ド :run <time>
•
[Step] : 次の HDL ソ ース行ま でシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
•
[Break] : 実行中のシ ミ ュ レーシ ョ ン を停止 し ます。
•
[Delete All Breakpoints] : すべてのブ レー ク ポ イ ン ト を削除 し ます。
•
[Relaunch Simulation] : シ ミ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを再コ ンパ イ ル し て run を再実行 し ます。
[Simulation] ツールバー
Vivado シ ミ ュ レー タ を実行す る と 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン用の ツールバー (次の図を参照) が、 メ イ ン の ツールバーの右
側に開 き ます。
X-Ref Target - Figure 3-3
図 3‐3 : [Simulation] ツールバー
こ れ ら は、 前出の 29 ページの図 3-2 にあ る の と 同 じ ボ タ ン で ([Delete All Breakpoints] オプシ ョ ンはな し )、 使いやす
く す る ために提供 さ れてい ます。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
[Simulation] ツールバーのボ タ ンの説明
ツールバーのボ タ ンの上にカー ソ ルを移動 さ せ る と 、 ボ タ ン を説明す る ツールチ ッ プが表示 さ れます。
•
[Restart] : シ ミ ュ レーシ ョ ン時間を 0 に リ セ ッ ト し ます。
•
[Run all] : すべての イ ベン ト が完了す る ま で、 ま たはシ ミ ュ レーシ ョ ン を停止す る よ う HDL 文で表示 さ れ る ま
で、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
•
[Run For] : 指定 さ れた時間実行 し ます。
•
[Step] : 次の HDL 文ま でシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
•
[Break] : 現在のシ ミ ュ レーシ ョ ン を停止 し ます。
•
[Relaunch] : シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース を再コ ンパ イ ル し 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を再開始 し ます ( コ ー ド 変更 し た後な
ど)。
[Sources] ビ ュ ー
[Sources] ビ ュ ーには階層ツ リ ーでシ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース が [Hierarchy]、 [IP Sources]、 [Libraries]、 [Compile Order] な
ど の タ ブで表示 さ れます (図 3-4)。
X-Ref Target - Figure 3-4
図 3‐4 : [Sources] ビ ュ ー
[Sources] ビ ュ ーのボ タ ン の上にカー ソ ルを置 く と 、 その説明が ツール ヒ ン ト と し て表示 さ れ ま す。 ボ タ ン を使用す
る と 、 フ ァ イ ルの検証、 展開/非展開、 追加、 開 く 、 フ ィ ル タ ーお よ びス ク ロ ールな ど がで き ます。
ソ ース フ ァ イ ルはオブジ ェ ク ト を右 ク リ ッ ク し て [Go to Source Code] を ク リ ッ ク し て も 開 く こ と がで き ます。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
[Scopes] ビ ュ ー
ス コ ープ と は HDL デザ イ ン を階層に分けた も のです。 デザ イ ン ユニ ッ ト を イ ン ス タ ン シエー ト する たび、 ま たはプ
ロ セ ス、 ブ ロ ッ ク 、 パ ッ ケージ、 サブプ ロ グ ラ ム を定義す る たびに、 ス コ ープを作成 し ます。
次の図に示す よ う に、 [Scopes] ビ ュ ーにはデザ イ ン階層が表示 さ れます。 こ の階層で ス コ ープ を選択する と 、 [Objects]
ビ ュ ーに、 その ス コ ープの HDL オブジ ェ ク ト がすべて表示 さ れ ま す。 [Objects] ビ ュ ーで HDL オブジ ェ ク ト を選択
し 、 それを波形ビ ュ ーアに追加す る こ と がで き ます。
X-Ref Target - Figure 3-5
図 3‐5 : [Scopes] ビ ュ ー
ス コ ープの フ ィ ル タ ー
•
フ ィ ル タ ー ボ タ ン を ク リ ッ ク す る と 、 その ス コ ープの表示/非表示を切 り 替え る こ と がで き ます。
ヒ ン ト : フ ィ ル タ ー ボ タ ン を使用 し て ス コ ープ を非表示にす る と 、 ス コ ープの種類に関係な く 、 その ス コ ープ内のす
べての ス コ ープが非表示にな り ます。 た と えば、 上の図で、 すべての Verilog モジ ュ ール ス コ ープ を非表示にす る た
め Verilog モジ ュ ールのボ タ ン を ク リ ッ ク す る と 、 bft_tb ス コ ープだけでな く 、 VHDL エン テ ィ テ ィ ス コ ープであ
る uut も 非表示にな り ます。
•
特定の文字列を含むス コ ープに表示を制限す る には、 [Search] ボ タ ン を ク リ ッ ク し ます。
テ キ ス ト ボ ッ ク ス に文字列を入力 し ます。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
[Objects] ビ ュ ーで表示 さ れ る オブジ ェ ク ト は、 現在ど の ス コ ープが選択 さ れてい る かに よ っ て変わ り ます。 [Objects]
ビ ュ ーでオブジ ェ ク ト を変更す る には、 該当す る ス コ ープを選択 し ます。
ス コ ープ を右 ク リ ッ ク す る と 、 ポ ッ プア ッ プ メ ニ ュ ーが表示 さ れ、 次の よ う な メ ニ ュ ー オプシ ョ ンがあ り ます
(図 3-6)。
•
[Add to Wave Window] : 選択 し た ス コ ープの HDL オブジ ェ ク ト すべて を波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンに追加 し ま
す。
ヒ ン ト : ビ ッ ト 幅の大 き な HDL オブジ ェ ク ト を波形ビ ュ ーアに追加す る と 、表示に時間がかか っ て し ま い ます。[Add
to Wave Window] コ マ ン ド を実行す る 前に、 波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン で表示制限を設定 し 、 その よ う なオブジ ェ
ク ト を フ ィ ル タ ーにかけ る こ と がで き ます。それには、set_property DISPLAY_LIMIT <maximum bit width>
[current_wave_config] と い う Tcl コ マ ン ド を使用 し ます。
[Add to Wave Window] コ マ ン ド を使用す る 場合、 [Objects] ビ ュ ーで表示 さ れてい る HDL オブジ ェ ク ト と は少 し
異な る HDL オブジ ェ ク ト が追加 さ れ る こ と があ り ま す。 [Scopes] ビ ュ ーで ス コ ープ を選択 し た場合は、 選択 さ
れた ス コ ープに直接定義 さ れてい る オブジ ェ ク ト だけでな く 、 その ス コ ープ を囲むス コ ープの HDL オブジ ェ ク
ト が表示 さ れ る こ と があ り ます。 [Add to Wave Window] コ マ ン ド の場合は、 選択 し た ス コ ープだけのオブジ ェ ク
ト を追加 し ます。
ま たは、オブジ ェ ク ト を [Objects] ビ ュ ーか ら 波形ビ ュ ーの [Name] 列に ド ラ ッ グ ア ン ド ド ロ ッ プす る 方法 も あ り
ます。
重要 : 波形ビ ュ ーには、 オブジ ェ ク ト が追加 さ れた時点か ら 継続的に、 シ ミ ュ レーシ ョ ン中のそのオブジ ェ ク ト の値
の変化が表示 さ れます。
ヒ ン ト : オブジ ェ ク ト 挿入以前のオブジ ェ ク ト 値を表示 さ せる には、シ ミ ュ レーシ ョ ン を再開始する 必要があ り ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ンの再開を避け る には、デザ イ ンの表示可能な HDL オブジ ェ ク ト すべての値を取 り 込むため、シ ミ ュ
レーシ ョ ン run を開始す る と き に、log_wave -r / Tcl コ マ ン ド を実行 し ます。詳細は、76 ページの「Tcl コ マ ン ド log_wave
の使用」 を参照 し て く だ さ い。
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの作成や HDL オブジ ェ ク ト の追加な ど、波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンへの変更は、
WCFG フ ァ イ ルを保存す る ま で保存 さ れません。
•
[Go To Source Code] : 選択 し た ス コ ープの定義で ソ ース コ ー ド を開 き ます。
•
[Go To Instantiation Source Code] : Verilog モジ ュ ールお よ び VHDL エン テ ィ テ ィ イ ン ス タ ン ス の場合、 選択 し た
イ ン ス タ ン ス の イ ン ス タ ン シエーシ ョ ン時点で ソ ース コ ー ド を開 き ます。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
X-Ref Target - Figure 3-6
図 3‐6 : [Scopes] ビ ュ ーの右ク リ ッ ク で表示 さ れる オプ シ ョ ン
ソ ース コ ー ド テ キ ス ト エデ ィ タ ーで コ ー ド の識別子にカー ソ ルを置 く と 値が表示 さ れます (図 3-7)。
重要 : こ の機能を使用す る には、 [Scopes] ビ ュ ーで選択 し た ソ ース コ ー ド に ス コ ープが関連付け ら れてい る こ と を確
認 し て く だ さ い。
ヒ ン ト : 最上位モジ ュ ールが イ ン ス タ ン シエー ト さ れていないため、 そのモジ ュ ールを選択 し て も 、 上の図では、 [Go
to Instantiation Source Code] がグ レー表示にな っ てい ます。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
X-Ref Target - Figure 3-7
図 3‐7 : 識別子が表示 さ れた ソ ース コ ー ド
その他のス コ ープおよび ソ ース オプ シ ョ ン
[Scopes] ま たは [Sources] ビ ュ ーでは、 [Show Search] ボ タ ン を ク リ ッ ク す る と 検索フ ィ ールが表示 さ れます。
[Scopes] お よ び [Objects] ビ ュ ーを使用す る 代わ り に、Tcl コ ン ソ ールに次を入力 し て HDL デザ イ ン を表示す る こ と も
で き ます。
get_scopes
current_scope
report_scopes
report_values
ヒ ン ト : ソ ース フ ァ イ ルにア ク セ ス し て編集す る には、図 3-8 に示す [Go to Source Code] を ク リ ッ ク し て、[Scopes] ま
たは [Objects] ビ ュ ーか ら フ ァ イ ルを開き ます。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
X-Ref Target - Figure 3-8
図 3‐8 : [Scopes] ビ ュ ーのコ ン テキス ト メ ニ ュ ー
ヒ ン ト : ソ ー ス コ ー ド を編集 し 、 フ ァ イ ルを保存 し た ら 、 [Re-launch] ボ タ ン を ク リ ッ ク し て、 シ
ミ ュ レーシ ョ ン を閉 じ て再び開かずに、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を再 コ ンパ イ ルお よ び再起動 し ます。
[Objects] ビ ュ ー
[Objects] ビ ュ ーには、 [Scopes] ビ ュ ーで選択 し た ス コ ープに関連付け ら れてい る HDL シ ミ ュ レーシ ョ ン オブジ ェ ク
ト が表示 さ れます (図 3-9)。
X-Ref Target - Figure 3-9
図 3‐9 : [Objects] ビ ュ ー
HDL オブジ ェ ク ト の横にあ る ア イ コ ンは、 各オブジ ェ ク ト の タ イ プ ま たはポー ト モー ド を示 し ます。 こ のビ ュ ーに
はシ ミ ュ レーシ ョ ン オブジ ェ ク ト の名前、 値、 デー タ タ イ プな ど が リ ス ト さ れます。
次の コ マ ン ド を Tcl コ ン ソ ールに入力す る と 、 オブジ ェ ク ト の現在の値を取得で き ます。
get_value <hdl_object>
表 3-1 は、 [Objects] ビ ュ ーの上部のボ タ ン を 簡単に説明 し て い ま す。 こ れ ら のボ タ ン を ク リ ッ ク す る と 、 [Objects]
ビ ュ ーで選択 さ れたオブジ ェ ク ト が表示 さ れます。 [Objects] ビ ュ ーの コ ン テ ン ツ を絞 り 込むには、 こ のボ タ ン を使用
し ます。
表 3‐1 : [Objects] ビ ュ ーのボ タ ン
ボタ ン
説明
[Search] ボ タ ン を ク リ ッ ク す る と 、 検索する オブジ ェ ク ト 名を入力で き る
フ ィ ール ド が開 き ます。
入力信号
出力信号
入力/出力信号
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
表 3‐1 : [Objects] ビ ュ ーのボ タ ン (続き)
ボタ ン
説明
内部信号
一定信号
可変信号
ヒ ン ト : ボ タ ンの上にカー ソ ルを置 く と 、 説明が表示 さ れます。
一部の HDL オブジ ェ ク ト タ イ プは、
1 つま たは複数のオブジ ェ ク ト フ ィ ル タ ー ボ タ ン を ク リ ッ ク し て、 表示/非表示を切 り 替え る こ と がで き ます。 ボ タ
ンの上にカー ソ ルを置 く と 、 オブジ ェ ク ト タ イ プ を示すツール ヒ ン ト が表示 さ れます。
[Objects] ビ ュ ーの コ ン テキス ト メ ニ ュ ー
[Objects] ビ ュ ーのオブジ ェ ク ト を右 ク リ ッ ク す る と 、 コ ン テ キ ス ト メ ニ ュ ーが表示 さ れます (図 3-10)。 コ ン テ キ ス ト
メ ニ ュ ーのオプシ ョ ンは次の よ う にな っ てい ます。
X-Ref Target - Figure 3-10
図 3‐10 : [Objects] ビ ュ ーのコ ン テキス ト メ ニ ュ ー
•
[Add to Wave Window] : 選択 し たオブジ ェ ク ト を波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンに追加 し ます。 ま たは、 オブジ ェ
ク ト を [Objects] ビ ュ ーか ら 波形ビ ュ ーの [Name] 列ま で ド ラ ッ グ ア ン ド ド ロ ッ プ し ます。
•
[Show in Wave Window] : 波形ビ ュ ーで選択 さ れたオブジ ェ ク ト をハ イ ラ イ ト し ます。
•
[Radix] : 選択 し たオブジ ェ ク ト の値を [Objects] ビ ュ ーお よ び ソ ース コ ー ド ビ ュ ーで表示す る 際に使用す る 数値
フ ォーマ ッ ト を選択 し ます。
それぞれのオブジ ェ ク ト の基数を次の よ う に変更で き ます。
a.
[Objects] ビ ュ ーでオブジ ェ ク ト を右 ク リ ッ ク し ます。
b.
コ ン テ キ ス ト メ ニ ュ ーか ら [Radix] を ク リ ッ ク し て、 フ ォーマ ッ ト を選択 し ます。
-
[Binary] (デフ ォ ル ト )
-
[Hexadecimal] (16 進数)
-
[Octal] (8 進数)
-
[ASCII]
-
[Unsigned Decimal] (符号な し 10 進数)
-
[Signed Decimal] (符号付 き 10 進数)
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
ヒ ン ト : [Objects] ビ ュ ーで基数を変更す る と 、 波形ビ ュ ーではその変更が反映 さ れません。
•
[Report Drivers] : 選択 し たオブジ ェ ク ト に値を割 り 当て る HDL プ ロ セ ス の レ ポー ト が Tcl コ ン ソ ールに表示 さ れ
ます。
•
[Go To Source Code] : 選択 し たオブジ ェ ク ト の定義で ソ ース コ ー ド を開 き ます。
•
[Force Constant] : 選択 し たオブジ ェ ク ト を定数に割 り 当て ます。 こ の詳細は、第 5 章の 「[Force Constant] オプシ ョ
ン」 を参照 し て く だ さ い。
•
[Force Clock] : 選択 し たオブジ ェ ク ト を定期的に変わ る 値に割 り 当て ます。 詳細は、 第 5 章の 「[Force Clock] オプ
シ ョ ン」 を参照 し て く だ さ い。
•
[Remove Force] : 選択 し たオブジ ェ ク ト に割 り 当てた値を削除 し ます。 詳細は、 第 5 章の 「[Remove Force] オプ
シ ョ ン」 を参照 し て く だ さ い。
ヒ ン ト : 波形ビ ュ ーアで一部の HDL オブジ ェ ク ト が表示 さ れていない場合は、 そのオブジ ェ ク ト の波形 ト レース が
Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れていない こ と を示 し ま す。 Verilog で名前が指定 さ れてい る イ ベン ト や、 ロ ーカ
ル変数な ど がそ う いっ たオブジ ェ ク ト にあ た り ます。
波形ビ ュ ー
Vivado シ ミ ュ レー タ を起動す る と 、 デフ ォ ル ト で波形ビ ュ ーが開き ます。 こ の ビ ュ ーには、 図 3-11 にあ る よ う に、 シ
ミ ュ レ ーシ ョ ン の最上位モ ジ ュ ールか ら の ト レ ー ス 可能な HDL オブ ジ ェ ク ト か ら な る 、 新 し い波形 コ ン フ ィ ギ ュ
レーシ ョ ンが表示 さ れます。
ヒ ン ト : プ ロ ジ ェ ク ト をいっ たん閉 じ てか ら も う 1 度開いた場合は、 波形ビ ュ ーを表示 さ せ る ためにシ ミ ュ レーシ ョ
ン を再実行す る 必要があ り ます。 し か し 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン中にデフ ォ ル ト の波形ビ ュ ーを う っか り と 閉 じ て し ま っ
た場合は、 メ イ ン メ ニ ュ ーか ら [Window] → [Waveform] を ク リ ッ ク し て、 ビ ュ ーを復活 さ せる こ と がで き ます。
X-Ref Target - Figure 3-11
図 3‐11 : 波形ビ ュ ー
波形ビ ュ ーに個々の HDL オブジ ェ ク ト 、ま たはオブジ ェ ク ト のセ ッ ト を追加す る には、そのオブジ ェ ク ト を右 ク リ ッ
ク し て [Add to Wave Window] を ク リ ッ ク し ます (35 ページの図 3-9)。
Tcl コ マ ン ド を使用 し てオブジ ェ ク ト を追加す る には、 add_wave <HDL_objects> と 入力 し ます。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
add_wave コ マ ン ド を使用す る と 、 HDL オブジ ェ ク ト への絶対パ ス ま たは相対パ ス を指定で き ます。
た と えば、 現在の ス コ ープが /bft_tb/uut の場合、 uut の下の リ セ ッ ト レ ジ ス タ への絶対パス は /bft_tb/uut/reset、 相対パ
ス は reset にな り ます。
ヒント :
add_wave コ マ ン ド には、 HDL ス コ ープお よ び HDL オブジ ェ ク ト が指定で き ます。 add_wave に ス コ ープ を指定 し た
場合、 [Sources] ビ ュ ーの [Add To Wave Window] コ マ ン ド と 同 じ 動作にな り ます。
ビ ッ ト 幅の大 き な HDL オブジ ェ ク ト を波形ビ ュ ーアに追加す る と 、 表示に時間がかか っ て し ま い ます。 [Add to Wave
Window] コ マ ン ド を実行す る 前に、 波形 コ ン フ ィ ギ ュ レ ーシ ョ ン で表示制限を設定 し 、 その よ う なオブジ ェ ク ト を
フ ィ ル タ ー に か け る こ と が で き ま す。 そ れ に は、 set_property DISPLAY_LIMIT <maximum bit width>
[current_wave_config] と い う Tcl コ マ ン ド を使用 し ます。
波形オブ ジ ェ ク ト
Vivado IDE の波形ビ ュ ーは、 多 く の Vivado Design Suite ツールで共通 し て使用 さ れ ま す。 次の図 3-12 は、 波形 コ ン
フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンに含まれ る 波形オブジ ェ ク ト の例を示 し てい ます。
X-Ref Target - Figure 3-12
図 3‐12 : 波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの HDL オブ ジ ェ ク ト
波形ビ ュ ーには、 HDL オブジ ェ ク ト と その値お よ び波形に加え、 グループ、 仕切 り 、 仮想バ ス な ど の HDL オブジ ェ
ク ト を見やす く す る ためのア イ テ ム も 表示 さ れます。
HDL オブジ ェ ク ト お よ びそれを見やす く する ためのア イ テ ムは、 ひ と ま と めに し て 「波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン」
と 呼ばれます。 波形ビ ュ ーの波形部分には、 カー ソ ル、 マーカー、 時間軸な ど の時間計測ためのア イ テ ム も 表示 さ れ
ます。
Vivado IDE はシ ミ ュ レ ーシ ョ ン中に波形ビ ュ ーで HDL オブ ジ ェ ク ト を ト レ ー ス す る ので、 その波形 コ ン フ ィ ギ ュ
レーシ ョ ン を使用 し てシ ミ ュ レーシ ョ ン結果を検証で き ます。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
デザ イ ン階層お よ びシ ミ ュ レーシ ョ ンの波形は波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの一部ではな く 、 別の波形デー タ ベース
フ ァ イ ル (WDB) に保存 さ れます。
波形ビ ュ ーの使用に関す る 詳細は、 第 4 章 「シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析」 を参照 し て く だ さ い。
波形の保存
新規波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンはデ ィ ス ク に自動的には保存 さ れ ません。 [File] → [ave Waveform Configuration As]
を ク リ ッ ク し て、 フ ァ イ ル名を指定 し て、 WCFG フ ァ イ ルを作成 し ます。
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レ ー シ ョ ン を
<filename.wcfg>」 と 入力 し ます。
WCFG
フ ァ イ ル に 保存す る に は、 Tcl
コ ン ソ ールに
「save_wave_config
指定 し た コ マ ン ド 引数の名前で WCFG フ ァ イ ルが保存 さ れます。
重要 : ズーム設定は波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンには保存 さ れません。
複数波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの作成 と 使用
シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ シ ョ ンでは、複数の波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を それぞれの波形ビ ュ ーで作成お よ び使用で
き ま す。 複数の波形ビ ュ ーが表示 さ れてい る 場合は、 一番最近に作成 し た ビ ュ ー ま たは最近使用 し た ビ ュ ーがア ク
テ ィ ブ ビ ュ ーにな り ます。 ア ク テ ィ ブ ビ ュ ーは、 現在表示 さ れてい る ビ ュ ーだけでな く 、 外部 コ マ ン ド が適用 さ れ
る 波形ビ ュ ーで も あ り ます。 た と えば、 [HDL Objects] → [Add to Wave Window] な ど の コ マ ン ド です。
別の波形ビ ュ ーを ア ク テ ィ ブ ビ ュ ーにする には、 そのビ ュ ーの タ イ ト ルを ク リ ッ ク し ます。 詳細は、 42 ページの 「複
数シ ミ ュ レーシ ョ ン run の区別」 お よ び47 ページの 「波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの新規作成」 を参照 し て く だ さ い。
論理および タ イ ミ ング シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行
Vivado Design Suite でプ ロ ジ ェ ク ト を作成す る と 、すぐ に ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る こ と がで き ます。
合成 ま たは イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン を実行 し た後は、 論理お よ び タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行で き ます。 シ
ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る には、 Flow Navigator で [Run Simulation] を ク リ ッ ク し 、 次の図に示す よ う に、 ポ ッ プア ッ
プ メ ニ ュ ーか ら 該当オプシ ョ ン を選択 し ます。
ヒ ン ト : ポ ッ プア ッ プ メ ニ ュ ーで ど のオプシ ョ ン を選択で き る かは、 デザ イ ン開発段階に よ っ て異な り ます。 た と え
ば、 合成は実行 し たけれど も イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンは ま だであ る と い う 場合は、 ポ ッ プア ッ プ メ ニ ュ ーで イ ンプ リ
メ ン テーシ ョ ンに関す る オプシ ョ ンがグ レー表示にな っ てい ます。
X-Ref Target - Figure 3-13
図 3‐13 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの Run オプ シ ョ ン
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
論理シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行
合成後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン 合成を実行 し た後は、[Run Simulation] → [Post-Synthesis Functional Simulation] が使用で き る よ う にな り ます (図 3-13)。
合成後は、 一般的な ロ ジ ッ ク デザ イ ン がデバ イ ス別のプ リ ミ テ ィ ブに合成 さ れてい ま す。 合成後に論理シ ミ ュ レー
シ ョ ン を実行す る こ と に よ り 、 合成の最適化に よ り デザ イ ン機能が変わ っ ていない こ と を確認で き ます。 合成後の論
理シ ミ ュ レーシ ョ ン を選択す る と 、 論理ネ ッ ト リ ス ト が生成 さ れ、 その UNISIM ラ イ ブ ラ リ がシ ミ ュ レーシ ョ ンに使
用 さ れます。
イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン を実行 し た後は、 [Run Simulation] → [Post-Implementation Functional Simulation] が使用で き る
よ う にな り ます (図 3-13)。
イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後は、 デザ イ ンはハー ド ウ ェ アに配置配線 さ れてい ます。 こ の段階で論理検証を し てお き 、
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン中に行われた物理的最適化に よ り デザ イ ンの機能が変更 さ れていないか確認で き ます。
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン を選択す る と 、 論理ネ ッ ト リ ス ト が生成 さ れ、 その UNISIM ラ イ
ブ ラ リ がシ ミ ュ レーシ ョ ンに使用 さ れます。
タ イ ミ ング シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行
ヒ ン ト : 合成後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンでは、デバ イ ス モデルの予測 タ イ ミ ン グ遅延が使用 さ れ、 イ ン タ ー コ
ネ ク ト 遅延は含ま れません。イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン では実際の タ イ ミ ン グ遅延が
使用 さ れます。
合成後お よ び イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行する と き 、シ ミ ュ レー タ には次の も の
が含まれます。
•
SIMPRIM ラ イ ブ ラ リ コ ン ポーネ ン ト を含むゲー ト レベルのネ ッ ト リ ス ト
•
SECUREIP
•
標準遅延フ ォーマ ッ ト (SDF) フ ァ イ ル
デザ イ ンの全体的な機能は最初に定義 し てい ます。 デザ イ ンが イ ンプ リ メ ン ト さ れ る と 、 正確な タ イ ミ ン グ情報が利
用で き る よ う にな り ます。
ネ ッ ト リ ス ト お よ び SDF を作成す る には、 Vivado Design Suite は次の作業を行い ます。
•
-mode timesim オプシ ョ ン を使用 し てネ ッ ト リ ス ト ラ イ タ ー write_verilog、 お よ び write_sdf (SDF ア ノ テー タ ー )
を呼び出 し ます。
•
生成 さ れたネ ッ ト リ ス ト を タ ーゲ ッ ト シ ミ ュ レー タ に送 り ます。
こ れ ら の オ プ シ ョ ン は、 20 ペ ー ジ の 「シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 設 定」 で 説 明 さ れ て い る る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 設 定
か ら 変更で き ます。
重要 : 合成後 と イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン 後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン は、 Verilog で のみサ ポー ト さ れ ま す。
VHDL の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンはサポー ト さ れ ません。 VHDL を使用す る 場合、 合成後お よ び イ ン プ リ メ ン
テーシ ョ ン後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行で き ます ( こ の場合、 SDF ア ノ テーシ ョ ンは必要な く 、 シ ミ ュ レーシ ョ
ン ネ ッ ト リ ス ト で UNISIM ラ イ ブ ラ リ が使用 さ れます)。 ネ ッ ト リ ス ト は write_vhdl Tcl コ マ ン ド を使用 し て作成で き
ます。 使用方法の詳細は、 『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG835) [参照 7] を参照 し て く だ
さ い。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
重要 : Vivado シ ミ ュ レー タ モデルは イ ン タ ー コ ネ ク ト 遅延を使用 し ます。 タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を正 し く 実
行す る には、 次の よ う な コ マ ン ド が追加で必要にな り ます。
-transport_int_delays
-pulse_r 0 -pulse_int_r 0
合成後の タ イ ミ ング シ ミ ュ レーシ ョ ン
合成を実行 し た後は、 [Run Simulation] → [Post-Synthesis Timing Simulation] が使用で き る よ う にな り ます (図 3-13)。
合成後は、 一般的な ロ ジ ッ ク デザ イ ンがデバ イ ス別のプ リ ミ テ ィ ブに合成 さ れてお り 、 配線遅延お よ び コ ン ポーネ ン
ト 遅延の予測値が利用で き ま す。 合成後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る こ と に よ り 、 イ ン プ リ メ ン テー
シ ョ ン段階で調査す る 前に、 タ イ ミ ン グ ク リ テ ィ カル パ ス がないか確認す る こ と がで き ます。 合成後の タ イ ミ ン グ
シ ミ ュ レーシ ョ ン を選択す る と 、 タ イ ミ ン グ ネ ッ ト リ ス ト が生成 さ れ、 SDF フ ァ イ ルで予測遅延値が生成 さ れます。
シ ミ ュ レー タ で生成 さ れた SDF フ ァ イ ルが含め ら れ る よ う 、 ネ ッ ト リ ス ト フ ァ イ ルには $sdf_annotate コ マ ン ド が含
まれてい ます。
イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ング シ ミ ュ レーシ ョ ン
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン を実行 し た後は、 [Run Simulation] → [Post-Implementation Timing Simulation] が使用で き る よ
う にな り ます (図 3-13)。
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後は、 デザ イ ンはハー ド ウ ェ アに イ ンプ リ メ ン ト お よ び配線 さ れてい ます。 こ の段階で タ イ
ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る と 、正確な タ イ ミ ン グ遅延を使用 し て、 指定速度でデザ イ ンが機能 し てい る か ど
う か を確認す る こ と がで き ます。 こ のシ ミ ュ レーシ ョ ンは、 制約が設定 さ れていないパ スや、 非同期パ ス の タ イ ミ ン
グ エ ラ ー ( リ セ ッ ト な ど で起 き る エ ラ ーな ど) を検出する のに便利です。 イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ン グ シ
ミ ュ レーシ ョ ン を選択す る と 、 タ イ ミ ン グ ネ ッ ト リ ス ト と SDF フ ァ イ ルが生成 さ れます。 ネ ッ ト リ ス ト フ ァ イ ルに
は $sdf_annotate コ マ ン ド が含まれ る ので、 生成 さ れた SDF フ ァ イ ルが自動的に指定 さ れます。
タ イ ミ ング シ ミ ュ レーシ ョ ン用の SDF フ ァ イルのア ノ テー ト
シ ミ ュ レーシ ョ ン設定を指定 し た と き に、 SDF フ ァ イ ルを作成す る か ど う か、 そ し て、 プ ロ セ ス コ ーナーを高速に
す る か低速にす る か を設定 し ま し た。
ヒ ン ト : SDF フ ァ イ ル オプシ ョ ンの設定を確認する には、 Vivado IDE の Flow Navigator で、 [Simulation Settings] を選
択 し ます。[Project Settings] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス の [Netlist] タ ブが開 き ます 第 2 章の「Vivado シ ミ ュ レー タ のプ ロ ジ ェ
ク ト 設定」 も 参照 し て く だ さ い。
SDF フ ァ イ ルには、 指定 し たプ ロ セ ス コ ーナーに基づいて異な る min お よ び max 数値が含まれます。
推奨 : 2 つの異な る シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し て、 セ ッ ト ア ッ プお よ びホール ド 違反をチ ェ ッ ク を し て く だ さ い。
セ ッ ト ア ッ プ チ ェ ッ ク を実行す る には、 –process コ ーナーを slow に し て SDF を作成 し 、 SDF フ ァ イ ルか ら の max 列
を使用 し ます。
ホール ド チ ェ ッ ク を実行す る には、 –process コ ーナーを fast に し て SDF フ ァ イ ルを作成 し 、 SDF フ ァ イ ルか ら の
min 列を使用 し ます。 ど の SDF 遅延フ ィ ール ド を使用す る か指定す る 方法は、 使用す る シ ミ ュ レーシ ョ ン ツールに
よ っ て異な り ます。 こ のオプシ ョ ンの設定方法については、 ご使用のシ ミ ュ レーシ ョ ン ツールの資料を参照 し て く だ
さ い。
4 つの タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンすべて を確認す る には、 次の よ う に指定 し ます。
°
低速 コ ーナー : SDFMIN お よ び SDFMAX
°
高速 コ ーナー : SDFMIN お よ び SDFMAX
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
シ ミ ュ レーシ ョ ン結果の保存
Vivado シ ミ ュ レー タ は、project/simset デ ィ レ ク ト リ の波形デー タ ベース (WDB) フ ァ イ ル (<filename>.wdb) にオブジ ェ
ク ト (VHDL 信号や Verilog レ ジ ス タ ま たは ワ イ ヤな ど) のシ ミ ュ レーシ ョ ン結果を保存 し ます。
オブジ ェ ク ト を波形ビ ュ ーに追加 し てシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る と 、 デザ イ ン全体の階層 と 追加 し たオブジ ェ ク ト
の ト ラ ンザ ク シ ョ ンが自動的に WDB フ ァ イ ルに保存 さ れます。 ま た、 log_wave コ マ ン ド を使用 し て、 波形ビ ュ ー
には表示 さ れ な い オ ブ ジ ェ ク ト を 波形デー タ ベー ス に追加す る こ と も で き ま す。 log_wave コ マ ン ド の詳細は、
第 5 章の 「Tcl コ マ ン ド log_wave の使用」 を参照 し て く だ さ い。
複数シ ミ ュ レーシ ョ ン run の区別
デザ イ ン に対 し て複数のシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し た場合、 Vivado シ ミ ュ レー タ では、 現在ハ イ ラ イ ト さ れてい る
ビ ュ ーのシ ミ ュ レーシ ョ ンが ワー ク スペース上部に示 さ れます (図 3-14)。
X-Ref Target - Figure 3-14
図 3‐14 : ア ク テ ィ ブ なシ ミ ュ レーシ ョ ン タ イ プ
シ ミ ュ レーシ ョ ン を閉 じ る
シ ミ ュ レーシ ョ ン を閉 じ る には、 Vivado IDE で次を実行 し ます。
•
[File] → [Exit] を ク リ ッ ク す る か、 プ ロ ジ ェ ク ト ビ ュ ーの右上の X マー ク を ク リ ッ ク し ます。
注意 : 複数のシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し てい る 場合は、 青い タ イ ト ル バーの Xマー ク を ク リ ッ ク する と 、 すべてのシ
ミ ュ レーシ ョ ンが閉 じ ます。 1 つのシ ミ ュ レーシ ョ ン を閉 じ る には、 青い タ イ ト ル バーの下の小 さ な グ レーま たは白
い タ ブの X マー ク を ク リ ッ ク し ます。
Tcl コ ン ソ ールか ら シ ミ ュ レーシ ョ ン を閉 じ る には、 次の コ マ ン ド を入力 し ます。
close_sim
こ の コ マ ン ド が まず、保存 さ れていない波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンがないか ど う かチ ェ ッ ク し ます。あ っ た場合は、
エ ラ ー メ ッ セージが表示 さ れます。 close_sim コ マ ン ド を実行す る 前に未保存の波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を閉
じ る か、 ま たは保存 し ます。 ま たは -force オプシ ョ ン を Tcl コ マ ン ド に追加 し ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン起動ス ク リ プ ト フ ァ イルの追加
カ ス タ ムの Tcl コ マ ン ド を シ ミ ュ レーシ ョ ンで実行する よ う に、 バ ッ チ フ ァ イ ルに Tcl コ マ ン ド を含めて、 プ ロ ジ ェ
ク ト に追加す る こ と がで き ます。 こ れ ら の コ マ ン ド はシ ミ ュ レーシ ョ ン開始後に実行 さ れます。 こ のプ ロ セ ス は次の
よ う にな り ます。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
1.
シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース フ ァ イ ルに追加す る シ ミ ュ レーシ ョ ン コ マ ン ド を使用 し て Tcl ス ク リ プ ト を作成 し ま
す。 た と えば、 1,000ns 間実行す る シ ミ ュ レーシ ョ ン があ り 、 それを も う 少 し 長 く 実行 し たい場合、 次の コ マ ン
ド を含むフ ァ イ ルを作成 し ます。
run 5us
ま たは、 最上位にはない信号を監視 し たい場合 (デフ ォ ル ト では最上位の信号のみが波形に追加 さ れ る よ う に
な っ てい る ため)、 post.tcl ス ク リ プ ト に こ れ ら の信号を追加で き ます。 次はその例です。
add_wave/top/I1/<signalName>
2.
こ の フ ァ イ ルの名前を 「post.tcl」 に し て、 保存 し ます。
3.
[Add Sources] ボ タ ン
し ます。
4.
post.tcl フ ァ イ ルを シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース と し て Vivado Design Suite プ ロ ジ ェ ク ト に追加 し ます。 [Simulation
Sources] フ ォ ルダーに post.tcl フ ァ イ ルが表示 さ れます (図 3-15)。
を使用 し て Add Sources ウ ィ ザー ド を起動 し 、 [Add or Create Simulation Sources] を選択
X-Ref Target - Figure 3-15
図 3‐15 : post.tcl フ ァ イルの使用
5.
[Simulation] ツールバーか ら [Relaunch] ボ タ ン を ク リ ッ ク し ます。
post.tcl フ ァ イ ルの指定時間 (元の時間に追加 さ れた時間) でシ ミ ュ レーシ ョ ン が再実行 さ れ ま す。 Vivado シ
ミ ュ レー タ は、 その コ マ ン ド をすべて実行 し た後に、 post.tcl フ ァ イ ルを自動的に呼び出 し ます。
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
シ ミ ュ レーシ ョ ン メ ッ セージの表示
Vivado IDE には、 情報、 警告、 エ ラ ーな ど の メ ッ セージが表示 さ れ る メ ッ セージ フ ィ ール ド が含ま れ ます。 図 3-16
に示す よ う に、 Vivado シ ミ ュ レー タ か ら の一部の メ ッ セージには問題の詳細 と 推奨回避策が記載 さ れてい ます。
X-Ref Target - Figure 3-16
図 3‐16 : シ ミ ュ レー タ メ ッ セージの説明 と 回避策情報 同 じ 詳細を Tcl コ ン ソ ールに表示す る には、 次を入力 し ます。
help -message {message_number}
具体的には、 次の よ う に入力 し ます。
help -message {simulator 43-3120}
メ ッ セージ出力の管理
HDL デザ イ ン で生成 さ れ る メ ッ セージ数が非常に多い場合 ($display と い う Verilog シ ス テ ム タ ス ク や、 report
と い う VHDL 文を介 し て生成 さ れ る も のな ど)、 Tcl コ ン ソ ールお よ び ロ グ フ ァ イ ルに出力 さ れ る メ ッ セージ文の量
を制限す る こ と がで き ます。 こ れに よ り 、 コ ン ピ ュ ー タ ーの メ モ リ やデ ィ ス ク 容量を節約す る こ と がで き ます。 こ の
設定を行 う には、 -maxlogsize オプシ ョ ン を使用 し ます。
1.
Flow Navigator で [Simulation Settings] を ク リ ッ ク し ます。
2.
[Project Settings] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス で次の作業を行い ます。
a.
[Simulation] カ テ ゴ リ を ク リ ッ ク し ます。
b.
[Simulation] タ ブ を ク リ ッ ク し ます。
c.
xsim.simulate.xsim.more_options の次に、 -maxlogsize <size> を追加 し ます。 <size> には最
大テ キ ス ト 量を メ ガバ イ ト で指定 し ます。
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launch_simulation コ マ ン ド の使用
launch_simulation コ マ ン ド を使用する と 、 ス ク リ プ ト モー ド でサポー ト さ れてい る シ ミ ュ レー タ を実行で き ま
す。
launch_simulation の構文は、 次の よ う にな り ます。
launch_simulation [-step <arg>] [-simset <arg>] [-mode <arg>] [-type <arg>]
[-scripts_only] [-of_objects <args>] [-absolute_path <arg>]
[-install_path <arg>] [-noclean_dir] [-quiet] [-verbose]
表 3-2 は、 launch_simulation のオプシ ョ ン を示 し てい ます。
表 3‐2 : launch_simulation オプ シ ョ ン
オプ シ ョ ン
説明
[-step]
実行す る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の ス テ ッ プ を 指定 し ま す。 値は、 all、 compile、 elaborate、
simulate にな り ます。 デフ ォ ル ト は all (すべての ス テ ッ プを起動) です。
[-simset]
シ ミ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルセ ッ ト の名前を指定 し ます。
[-mode]
シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ ー ド を 指定 し ま す。 有効 な 値 は
post-implementation で、 デフ ォ ル ト は behavioral です。
[-type]
ネ ッ ト リ ス ト の タ イ プ を指定 し ます。 有効な値は functional、 timing です。 こ のオプシ ョ
ンは、 -mode を post-synthesis ま たは post-implementation に設定 し てい る 場合にのみ有効
です。
[-scripts_only]
ス ク リ プ ト のみを生成 し ます。
[-of_objects]
指定 し たオブジ ェ ク ト の コ ンパ イ ル順序フ ァ イ ルを生成 し ます。 -scripts_only オプ
シ ョ ン を使用 し てい る 場合にのみ有効です。
[-absolute_path]
参照デ ィ レ ク ト リ のすべての フ ァ イ ルパ ス を絶対パ ス に し ます。
[-install_path]
イ ン ス ト ール デ ィ レ ク ト リ パ ス を指定 し ます。
[-noclean_dir]
シ ミ ュ レーシ ョ ン実行デ ィ レ ク ト リ フ ァ イ ルを削除 し ません。
[-quiet]
コ マ ン ド エ ラ ーを無視 し ます。
[-verbose]
プ ロ グ ラ ム実行中 メ ッ セージの制限を解除 し 、 すべての メ ッ セージ を表示 し ます。
behavioral、 post-synthesis、
例
•
vivado_simulator を使用 し て ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
create_project project_1 project_1 -part xc7vx485tffg1157-1
add_files -norecurse tmp.v
add_files -fileset sim_1 -norecurse testbench.v
import_files -force -norecurse
update_compile_order -fileset sources_1
update_compile_order -fileset sim_1
launch_simulation
•
QuestaSim を使用 し て ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン用の ス ク リ プ ト を生成 し ます。
create_project project_1 project_1 -part xc7vx485tffg1157-1
add_files -norecurse tmp.v
add_files -fileset sim_1 -norecurse testbench.v
import_files -force -norecurse
update_compile_order -fileset sources_1
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第 3 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ について
update_compile_order -fileset sim_1
set_property target_simulator ModelSim [current_project]
set_property compxlib.compiled_library_dir <compiled_library_location>
[current_project]
launch_simulation -scripts_only
•
Synopsys VCS を使用 し て合成後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン を起動 し ます。
set_property target_simulator VCS [current_project]
set_property compxlib.compiled_library_dir <compiled_library_location>
[current_project]
launch_simulation -mode post-synthesis -type functional
•
Cadence IUS を使用 し て イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
set_property target_simulator IES [current_project]
set_property compxlib.compiled_library_dir <compiled_library_location>
[current_project]
launch_simulation -mode post-implementation -type timing
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
第 4章
シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
概要
Vivado® シ ミ ュ レー タ では、波形を使用 し てデザ イ ン を解析 し 、コ ー ド をデバ ッ グで き ます。シ ミ ュ レー タ は、[Objects]
ビ ュ ーや [Scopes] ビ ュ ーな ど、 ワー ク スペース のほかのエ リ アにデザ イ ン信号デー タ を自動入力 し ます。
通常、 シ ミ ュ レー ト をす る 必要のあ る HDL オブジ ェ ク ト を定義す る テ ス ト ベンチでシ ミ ュ レーシ ョ ン を設定 し ます。
テ ス ト ベンチの詳細は、 『Writing Efficient Testbenches』 (XAPP199) [参照 5] を参照 し て く だ さ い、。
Vivado シ ミ ュ レ ー タ を起動す る と 、 最上位 HDL オブジ ェ ク ト を含む波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン が表示 さ れ ます。
Vivado シ ミ ュ レー タ は、 [Objects] ビ ュ ーや [Scopes] ビ ュ ーな ど のほかのエ リ アにデザ イ ン デー タ を自動入力 し ます。
こ の後、 さ ら に HDL オブジ ェ ク ト を追加 し た り 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し た り で き ます。 次の 「波形 コ ン フ ィ ギ ュ
レーシ ョ ン と 波形ビ ュ ーの使用」 を参照 し て く だ さ い。
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン と 波形ビ ュ ーの使用
Vivado シ ミ ュ レー タ では、 波形ビ ュ ーを カ ス タ マ イ ズす る こ と がで き ます。 ビ ュ ーの現在の状態は波形 コ ン フ ィ ギ ュ
レーシ ョ ン と 呼ばれ ます。 こ の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を WCFG フ ァ イ ルに保存 し て、 後で ま た使用す る こ と がで
き ます。
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンには名前が付け ら れてい る か、「untitled」 にな っ てい ます。名前は波形 コ ン フ ィ ギ ュ レー
シ ョ ン ビ ュ ーの タ イ ト ルバーに表示 さ れます。波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンが ま だ 1 度 も フ ァ イ ルに保存 さ れていな
い場合は、 「untitled」 にな っ てい ます。
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの新規作成
波形を表示す る 新 し い波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を作成 し ます。
1.
[File] → [New Waveform Configuration] を ク リ ッ ク し ます。
新 し い波形ビ ュ ーが開 き 、 「untitled」 と い う 名前の新 し い波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンが表示 さ れます。
Tcl コ マ ン ド : add_wave <HDL_Object>
2.
49 ページの 「波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの HDL オブジ ェ ク ト 」 で説明 さ れてい る 方法で HDL オブジ ェ ク ト
を波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンに追加 し ます。
波形の新規作成についてはは、 第 3 章 「Vivado シ ミ ュ レ ー タ について」 を参照 し て く だ さ い。 複数の波形について
は、 39 ページの 「複数波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの作成 と 使用」 も 参照 し て く だ さ い。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
WCFG フ ァ イルを開 く
シ ミ ュ レーシ ョ ンで使用す る WCFG フ ァ イ ルを開 く には、 次の手順に従っ て く だ さ い。
1.
[File] → [Open Waveform Configuration] を ク リ ッ ク し ます。
[Open Waveform Configuration] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス が開 き ます。
2.
WCFG フ ァ イ ルを選択 し ます。
注記 : WCFG フ ァ イ ルに ス タ テ ィ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン の HDL デザ イ ン階層にはない HDL オブジ ェ ク ト への
参照が含まれてい る と 、Vivado シ ミ ュ レー タ は こ れ ら の HDL オブジ ェ ク ト を無視 し 、読み込まれた波形 コ ン フ ィ
ギ ュ レーシ ョ ンか ら 省略 し ます。
波形ビ ュ ーが開 き 、 WCFG フ ァ イ ルに リ ス ト さ れた波形オブジ ェ ク ト に対 し 、 シ ミ ュ レー タ で検出 さ れた波形
デー タ が表示 さ れます。
Tcl コ マ ン ド : open_wave_config <waveform_name>
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの保存
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を変更 し て WCFG フ ァ イ ルに保存す る には、 [File] → [Save Waveform Configuration As]
を ク リ ッ ク し 、 波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの名前を指定 し ます。
Tcl コ マ ン ド : save_wave_config <waveform_name>
前に保存 し たシ ミ ュ レーシ ョ ン run を開 く
前に保存 し た シ ミ ュ レーシ ョ ン を Vivado Design Suite で開 く 方法には、 イ ン タ ラ ク テ ィ ブ手法 と プ ロ グ ラ ム手法の 2
つがあ り ます。
イ ン タ ラ ク テ ィ ブ手法
°
Vivado Design Suite プ ロ ジ ェ ク ト を読み込んだ ら 、 [View] → [Open Static Simulation] を ク リ ッ ク し 、 前に実行
し た シ ミ ュ レーシ ョ ンの波形を含む WDB フ ァ イ ルを選択 し ます。
ヒ ン ト : 「ス タ テ ィ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン」 と は Vivado シ ミ ュ レー タ のモー ド で、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し て得た
デー タ の代わ り に、 WDB フ ァ イ ルか ら のデー タ がビ ュ ーに表示 さ れます。
°
ま たは、 Tcl コ ン ソ ールに次を入力 し ます。
open_wave_database <name>.wdb
プ ログ ラ ム手法
次の内容を含めた Tcl フ ァ イ ルを作成 し ます (design.tcl な ど)。
current_fileset
open_wave_database <name>.wdb
こ の フ ァ イ ルを次の よ う に実行 し ます。
vivado -source design.tcl
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
重要 : Vivado シ ミ ュ レー タ は、 サポー ト さ れてい る OS で作成 さ れた WDB フ ァ イ ルを開 く こ と がで き 、 ま た、 Vivado
Design Suite 2014.3 以降のバージ ョ ンで作成 さ れた WDB フ ァ イ ル も 開 く こ と がで き ます。それ よ り も 前のバージ ョ ン
の Vivado Design Suite で作成 さ れた WDB フ ァ イ ルは開 く こ と はで き ません。
シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し て HDL オブジ ェ ク ト を波形ビ ュ ーで表示す る 場合、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る と 、 表
示 さ れてい る HDL オブジ ェ ク ト の波形ア ク テ ィ ビ テ ィ を含む波形デー タ ベース (WDB) フ ァ イ ルが作成 さ れます。
WDB フ ァ イ ルには、 シ ミ ュ レー ト さ れたデザ イ ン の HDL ス コ ープ と オブジ ェ ク ト すべてに関す る 情報 も 含 ま れ ま
す。 こ のモー ド の場合、 制御すべ き 基本 ラ イ ブ シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルがないので、 run コ マ ン ド の よ う な シ ミ ュ
レーシ ョ ン を制御ま たは監視す る コ マ ン ド は使用で き ません。
ただ し 、 ス タ テ ィ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ンで波形お よ び HDL デザ イ ン階層を表示する こ と はで き ます。
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの HDL オブ ジ ェ ク ト HDL オブ ジ ェ ク ト を波形 コ ン フ ィ ギ ュ レ ーシ ョ ン に追加す る と 、 波形ビ ュ ーア で HDL オブジ ェ ク ト の 「波形オブ
ジ ェ ク ト 」 が作成 さ れ ます。 波形オブジ ェ ク ト は、 関連付け ら れてい る HDL オブジ ェ ク ト に リ ン ク さ れ ますが、 そ
れぞれ別の も のです。
1 つの HDL オブジ ェ ク ト か ら 複数の波形オブジ ェ ク ト を作成で き 、 各波形オブジ ェ ク ト の表示プ ロ パテ ィ を別々に
設定で き ます。
た と えば、 myBus と い う HDL オブジ ェ ク ト か ら 作成 さ れた あ る 波形オブジ ェ ク ト を 16 進数で表示 し 、 同 じ myBus
の別の波形オブジ ェ ク ト を 10 進数で表示 さ せ る こ と がで き ます。
仕切 り 、 グループ、 仮想バ ス な ど の別の種類の波形オブジ ェ ク ト も 波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンに表示で き ます。
HDL オブジ ェ ク ト か ら 作成 さ れた波形オブジ ェ ク ト は特に 「デザ イ ン波形オブジ ェ ク ト 」 と 呼ばれ ます。 こ れ ら の
オブジ ェ ク ト は、 それぞれア イ コ ンで表示 さ れます。 デザ イ ン波形オブジ ェ ク ト の場合、 ア イ コ ン を見る と 、 そのオ
ブジ ェ ク ト が ス カ ラ ー
なのか、 Verilog ベ ク タ ーや VHDL レ コ ー ド な ど の複合型
なのかがわか り ます。
ヒ ン ト : [Objects] ビ ュ ーでデザ イ ン波形オブジ ェ ク ト の HDL オブジ ェ ク ト を表示 さ せ る には、デザ イ ン波形オブジ ェ
ク ト の名前を右 ク リ ッ ク し 、 [Show in Object Window] を ク リ ッ ク し ます。
図 4-1 に、 波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ビ ュ ーの HDL オブジ ェ ク ト の例を示 し ます。 デザ イ ン オブジ ェ ク ト には、
名前 と 値が表示 さ れます。
•
[Name] : デフ ォ ル ト では、 HDL オブジ ェ ク ト の名前が表示 さ れます。 表示 さ れ る のは名前だけで、 オブジ ェ ク ト
の階層パ ス は表示 さ れません。 階層パ ス を含めた名前で表示 し た り 、 カ ス タ ム名を指定 し て表示す る こ と も で き
ます。
•
[Value] : オブジ ェ ク ト の値を波形ビ ュ ーの メ イ ン カー ソ ルに示 さ れ る 時間で表示 し ます。 値の フ ォーマ ッ ト ま た
は基数は、 同 じ HDL オブジ ェ ク ト に リ ン ク さ れてい る ほかのデザ イ ン波形オブジ ェ ク ト の フ ォ ーマ ッ ト に関係
な く 、 ま た [Objects] ビ ュ ーお よ び ソ ース コ ー ド ビ ュ ーに表示 さ れ る 値の フ ォーマ ッ ト に関係な く 、 変更で き ま
す。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
X-Ref Target - Figure 4-1
図 4‐1 : 波形 HDL オブ ジ ェ ク ト
[Scopes] ビ ュ ーには、 選択 し た ス コ ープに対 し 表示可能なすべての HDL オブジ ェ ク ト を、 波形ビ ュ ーに追加す る 機
能があ り ます。 [Scopes] ビ ュ ーの使用方法については、 第 3 章 31 ページの 「[Scopes] ビ ュ ー」 を参照 し て く だ さ い。
基数
バ ス のデー タ タ イ プ を理解す る こ と は重要です。デジ タ ルお よ びアナ ロ グの波形を効果的に使用する には、 基数設定
と デー タ タ イ プの関係を認識す る 必要があ り ます。
重要 : 変更を加え たい ビ ュ ーで基数設定を変更 し て く だ さ い。 [Objects] ビ ュ ーで基数を変更 し て も 、 波形ビ ュ ーま た
は Tcl コ ン ソ ールでは、 その変更は反映 さ れ ません。 た と えば、 [Objects] ビ ュ ーで wbOutputData[31:0] と い う ア イ テ
ム を [Signed Decimal] に変更 し て も 、 波形ビ ュ ーでは [Binary] の ま ま です。
デ フ ォル ト 基数の変更
明示的に基数が設定 さ れていない波形オブジ ェ ク ト の数値は、 すべてデフ ォ ル ト の波形基数にな り ます。 デフ ォ ル ト
の波形基数は、 2 進数です。
デフ ォ ル ト の波形基数を変更す る には、 次の手順に従っ て く だ さ い。
1.
波形ビ ュ ーのサ イ ド バーで [Waveform Options] ボ タ ン を ク リ ッ ク し ます。
波形オプシ ョ ンのビ ュ ーが開 き ます。
2.[General] ページで [Default Radix] ド ロ ッ プダ ウ ン メ ニ ュ ーを ク リ ッ ク し ます。
3. ド ロ ッ プダ ウ ン リ ス ト か ら 基数を選択 し ます。
オブ ジ ェ ク ト ご と の基数の変更
波形ビ ュ ーで波形オブジ ェ ク ト の基数を変更す る には、 次の操作を行い ます。
1.
波形オブジ ェ ク ト の名前を右 ク リ ッ ク し ます。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
2.
[Radix] を ク リ ッ ク し 、 ド ロ ッ プダ ウ ン メ ニ ュ ーか ら フ ォーマ ッ ト を選択 し ます。
°
[Binary] (デフ ォ ル ト )
[Hexadecimal] (16 進数)
[Unsigned Decimal] (符号な し 10 進数)
[Signed Decimal] (符号付 き 10 進数)
[Octal] (8 進数)
[ASCII]
°
[Real] (実数)
°
[Real Settings] (実数設定)
°
°
°
°
°
Tcl コ ン ソ ールで、 表示 さ れた値の フ ォーマ ッ ト を変更す る には、 次の Tcl コ マ ン ド を入力 し ます。
set_property radix <radix> <wave_object>
<radix> には、 bin、 unsigned,、 hex、 dec、 ascii、 ま たは oct を指定 し ます。
<wave_object> には、 add_wave コ マ ン ド で返 さ れたオブジ ェ ク ト 名にな り ます。
ヒ ン ト : 波形ビ ュ ーで基数を変更 し て も 、 [Objects] ビ ュ ーではその変更が反映 さ れません。
波形のカ ス タ マ イ ズ
アナログ波形の使用
基数およびアナ ログ波形の使用
バ ス の値が数値 と し て処理 さ れ る 方法は、 バ ス波形オブジ ェ ク ト の基数設定に よ っ て決ま り ます。
•
2 進数、 8 進数、 16 進数、 ASCII、 お よ び符号な し の 10 進数の基数を使用す る と 、 バ ス の値が符号な し の整数 と
し て処理 さ れます。
•
バ ス内のビ ッ ト のいずれかが 0 で も 1 で も ない場合、 バス全体の値は 0 と 処理 さ れます。
•
符号付 き の 10 進数基数を使用す る と 、 バ ス の値が符号付 き 整数 と し て処理 さ れます。
•
実数基数 を 使用す る と 、 バ ス の値は固定小数点 ま た は浮動小数点の実数 と し て処理 さ れ ま す。 こ れは、 [Real
Settings] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス の設定に よ っ て決ま り ます。
波形オブジ ェ ク ト の基数を実数に設定す る 手順は、 次の と お り です。
1.
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ビ ュ ーの [Name] 列で HDL オブジ ェ ク ト を右 ク リ ッ ク し 、 ド ロ ッ プダ ウ ン メ
ニ ュ ーか ら [Radix] → [Real Settins] を ク リ ッ ク し て、 [Real Settings] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス を開 き ます (図 4-2）。
こ のダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス で、 バ ス の値を実数に変換す る 方法を指定する パ ラ メ ー タ ーを設定 し ます。 次の図はデ
フ ォ ル ト 値を示 し てい ます。 実数の基数を使用す る 前に、 こ れ ら のパ ラ メ ー タ ーを設定する 必要があ り ます。
2.
も う 1 度同 じ HDL オブジ ェ ク ト を右 ク リ ッ ク し 、 [Radix] → [Real] を ク リ ッ ク し て、 HDL オブジ ェ ク ト の値を実
数で表示 さ せます。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
I
X-Ref Target - Figure 4-2
図 4‐2 : [Real Settings] ダ イ ア ログ ボ ッ ク ス
[Real Settings] ダ イ ア ログ ボ ッ ク スのオプ シ ョ ンの説明
•
[Fixed Point] : 選択 し たバス波形オブジ ェ ク ト のビ ッ ト が固定小数点の符号付 き ま たは符号な し の実数 と し て処
理 さ れます。
°
[Binary Point] : 固定小数点の小数部分に何ビ ッ ト 使用す る か を指定 し ます。
注意 : [Binary Point] で指定す る 値が波形オブジ ェ ク ト のビ ッ ト 幅 よ り も 大 き い場合、 波形オブジ ェ ク ト の値は固定小
数点 と し ては処理 さ れず、 波形オブジ ェ ク ト がデジ タ ル波形で表示 さ れた と き にすべての値が <Bad Radix> と 表示 さ
れます。 アナ ロ グ波形 と し て表示 さ れ る 場合、 すべての値は 0 と し て処理 さ れます。
•
[Floating Point] :選択 し たバ ス波形オブジ ェ ク ト の ビ ッ ト が IEEE の浮動小数点の実数 と し て処理 さ れます。
注記 : 単精度お よ び倍精度 (お よ び単/倍精度に設定 さ れてい る 値のカ ス タ ム精度) のみがサポー ト さ れてい ます。
その他の値は、[Fixed Point] の場合 と 同様 <Bad Radix> 値にな り ます。 [Exponent Width] お よ び [Fraction Width] は、
波形オブジ ェ ク ト のビ ッ ト 幅に必ず追加 し てお く 必要があ り 、追加 さ れていない場合は <Bad Radix> にな り ます。
次の制限に注意 し て く だ さ い。
•
実数での最大バ ス幅は 64 ビ ッ ト です。
•
Verilog real お よ び VHDL real はアナ ロ グ波形の よ う にサポー ト さ れません。
•
浮動小数点では 32 ビ ッ ト お よ び 64 ビ ッ ト のア レ イ のみがサポー ト さ れてい ます。
波形のアナ ロ グ表示
重要 : HDL バ ス オブジ ェ ク ト を アナ ロ グ波形で表示 し て予測 さ れ る 波形を出力す る 場合、 HDL オブジ ェ ク ト のデー
タ と 一致す る 基数を選択 し て く だ さ い。 次に例を示 し ます。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
- バ ス でエン コ ー ド さ れ る デー タ が 2 の補数の符号付き 整数の場合は、 符号付き の基数を選択する 必要があ り ます。
- デー タ が IEEE フ ォーマ ッ ト でエン コ ー ド さ れ る 浮動小数点の場合は、 基数に実数を選択す る 必要があ り ます。
アナ ロ グ波形表示のカ ス タ マ イ ズ
アナ ロ グ波形の表示は次の よ う にカ ス タ マ イ ズで き ます。
1.
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ビ ュ ーの [Name] 列で HDL オブジ ェ ク ト を右 ク リ ッ ク し 、 ド ロ ッ プダ ウ ン メ
ニ ュ ーか ら [Waveform Style] を選択 し ます。 ポ ッ プア ッ プ メ ニ ュ ーが表示 さ れ、 次のオプシ ョ ンが含まれてい ま
す。
°
[Analog] : 波形を アナ ロ グに設定 し ます。
°
[Digital] : 波形オブジ ェ ク ト をデジ タ ルに設定 し ます。
°
[Analog Settings] : アナ ロ グ波形表示に関す る オプシ ョ ン を設定する [Aanalog Settings] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス
が開 き ます (図 4-3)。
重要 : 波形ビ ュ ーでは、 幅が 64 ビ ッ ト 以下のバ ス のアナ ロ グ波形のみを表示で き ます。
X-Ref Target - Figure 4-3
図 4‐3 : [Analog Settings] ダ イ ア ログ ボ ッ ク ス
[Analog Settings] ダ イ ア ログ ボ ッ ク スのオプ シ ョ ンの説明
•
[Row Height] : 選択 し た波形オブジ ェ ク ト の高 さ を ピ ク セルで指定 し ます。 行の高 さ を変更 し て も 波形の垂直方
向の表示域は変わ り ませんが、 波形の高 さ の伸縮が変わ り ます。
アナ ロ グ と デジ タ ルを切 り 替え る と き 、 行の高 さ はそれぞれに合っ た適切なデフ ォ ル ト の高 さ に設定 さ れます
(デジ タ ルの場合は 20、 アナ ロ グの場合は 100)。
ヒ ン ト : 行を区切 る ラ イ ンが表示 さ れていない場合は、 [Waveform Options] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス のチ ェ ッ ク ボ ッ ク ス
を オンに し て く だ さ い。 オプシ ョ ン設定の変更方法については、 56 ページの 「[Waveform Options] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク
ス」 を参照 し て く だ さ い。 行を区切 る ラ イ ン を波形名の左お よ び下に ド ラ ッ グ し て、 行の高 さ を変更す る こ と も で き
ます。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
•
[Y Range] : 波形エ リ アに表示 さ れ る 数値の範囲を指定 し ます。
°
[Auto] : 表示 さ れてい る 時間の範囲の値が現在の範囲を超えた と き に、 表示範囲が拡大 さ れます。
°
[Fixed] : 時間範囲を一定に し ます。
-
[Min] : 波形エ リ アの一番下に表示 さ れ る 値を指定 し ます。
-
[Max] : 波形エ リ アの一番上に表示 さ れ る 値を指定 し ます。
注記 : ど ち ら の値 も 浮動小数点 と し て指定で き ますが、 波形オブジ ェ ク ト の基数が整数の場合、 値は整数に
切 り 捨て ら れます。
•
•
•
[Interpolation Style] : デー タ ポ イ ン ト を接続する ラ イ ンの描画方法を指定 し ます。
°
[Linear] : 2 つのデー タ ポ イ ン ト 間の ラ イ ン を直線に し ます。
°
[Hold] : 2 つのデー タ ポ イ ン ト の う ち、 左のポ イ ン ト か ら 右のポ イ ン ト の X 軸に向か っ て水平 ラ イ ン を描画
し 、 その ラ イ ンか ら 右のポ イ ン ト に向かっ て別の ラ イ ン を L 字型に描画 し ます。
[Off Scale] : 波形エ リ アの Y 軸を超え た値を ど の よ う に描画する か を指定 し ます。
°
[Hide] : 範囲外にあ る 値を非表示に し ます。 波形エ リ アの上下の範囲外にあ る も のは、 範囲内に戻 る ま では
非表示にな り ます。
°
[Clip] : 範囲外にあ る 値は変更 さ れ、波形エ リ アの上下境界線を超え る と 範囲内に戻 る ま では水平 ラ イ ン と し
て表示 さ れます。
°
[Overlap] : 波形エ リ アの境界線を越えていて、 ほかの波形 と 重な っ ていて も 、 波形ビ ュ ーの境界に達す る ま
では波形の値が ど こ にあ っ て も 波形が描画 さ れます。
[Horizontal Line] : 指定 し た値で水平方向の ラ イ ン を描画す る か ど う か指定 し ます。 こ のチ ェ ッ ク ボ ッ ク ス がオン
の場合、 グ リ ッ ド ラ イ ンが指定 し た Y 軸の位置で描画 さ れます (値が波形の Y 軸の範囲内にあ る 場合)。
[Min] お よ び [Max] の場合 と 同様、 Y 軸の値には浮動小数点値を指定で き ますが、 選択 し た波形オブジ ェ ク ト の
基数が整数の場合は、 整数値に切 り 捨て ら れます。
波形オブ ジ ェ ク ト の命名
オブジ ェ ク ト 名を変更お よ び表示す る オプシ ョ ンや、 名前の表示を変更す る オプシ ョ ンがあ り ます。
オブ ジ ェ ク ト 名の変更
デザ イ ン波形オブジ ェ ク ト 、 仕切 り 、 グループ、 仮想バ ス な ど の波形 コ ン フ ィ ギ ュ レ ーシ ョ ン に含 ま れ る 波形オブ
ジ ェ ク ト の名前は変更で き ます。
1.
[Name] 列でオブジ ェ ク ト 名を選択 し ます。
2.
右 ク リ ッ ク し 、 [Rename] を ク リ ッ ク し ます。
[Rename] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス が開 き ます。
3.
[Rename] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス に新 し い名前を入力 し 、 [OK] を ク リ ッ ク し ます。
注記 : 波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンのデザ イ ン波形オブジ ェ ク ト の名前を変更 し て も 、その下位の HDL オブジ ェ ク ト
の名前は変わ り ません。
オブ ジ ェ ク ト 名の表示変更
フル階層名 (long name)、 信号 ま たはバ ス名のみ (short name)、 ま たは各デザ イ ン波形オブジ ェ ク ト のカ ス タ ム名を表
示で き ます。 オブジ ェ ク ト 名は、 波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの [Name] 列に表示 さ れ ます。 名前が非表示にな っ て
い る 場合は、 次の操作を実行 し ます。
1.
名前全体が表示 さ れ る よ う に [Name] 列の幅を調整 し ます。
2.
[Name] 列で ス ク ロ ール バーを使用 し て名前を表示 し ます。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
表示名を変更す る には、 次の手順に従い ます。
1.
信号名ま たはバ ス名を 1 つ以上選択 し ます。 複数の信号を選択す る 場合は、 Shift キーま たは Ctrl キーを押 し なが
ら ク リ ッ ク し ます。
2.
[Name] を ク リ ッ ク し 、 次を選択 し ます。
°
[Long] : デザ イ ン オブジ ェ ク ト の フル階層名を表示 し ます。
°
[Short] : 信号名ま たはバ ス名のみを表示 し ます。
°
[Custom] : オブジ ェ ク ト のカ ス タ ム名を表示 し ます。 54 ページの 「オブジ ェ ク ト 名の変更」 を参照 し て く だ
さ い。
ヒ ン ト : 波形オブジ ェ ク ト の名前を変更する と 、名前表示モー ド が [Custom] に変わ り ます。元の表示モー ド に戻すに
は、 表示モー ド を [Long] ま たは [Short] に戻す必要があ り ます。 [Long] お よ び [Short] はデザ イ ン波形オブジ ェ ク ト に
対 し ての設定です。 仕切 り 、 グループ、 仮想バ ス な ど、 その他のオブジ ェ ク ト の場合は、 デフ ォ ル ト の名前表示モー
ド は [Custom] です。 表示モー ド が [Long] お よ び [Short] の場合は ID 文字列が表示 さ れます。
バス ビ ッ ト 順序の反転
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンでバ ス ビ ッ ト 順序を反転す る こ と がで き ます。 MSB か ら 始ま る (ビ ッ グ エンデ ィ ア ン)
と LSB か ら 始ま る ( リ ト ル デンデ ィ ア ン) のビ ッ ト 順序を切 り 替え る こ と で、 バ ス値を表示で き ます。
ビ ッ ト 順序を逆にす る には、 次の手順に従い ます。
1.
バ ス を選択 し ます。
2.
右 ク リ ッ ク し 、 [Reverse Bit Order] を ク リ ッ ク し ます。
こ れでバ ス ビ ッ ト の順序が逆にな り ます。[Reverse Bit Order] コ マ ン ド の横にチ ェ ッ ク マー ク が表示 さ れ る ので、
順序が反転 し てい る こ と がわか り ます。
重要 : [Reverse Bit Order] コ マ ン ド はバ ス に表示 さ れてい る 値に対 し てのみ実行で き ま す。 こ の コ マ ン ド を実行 し て
も 、 バ ス波形オブジ ェ ク ト を拡張す る と き にバ ス の下に表示 さ れ る バ ス エ レ メ ン ト の リ ス ト の順序は逆にな り ませ
ん。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
[Waveform Options] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス
[Waveforms Options] ボ タ ン
を ク リ ッ ク する と 、 [Waveforms Options] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス が開 き ます (図 4-4)。
X-Ref Target - Figure 4-4
図 4‐4 : [Waveform Options] ダ イ ア ログ ボ ッ ク ス
[General Waveform Options] には、 次のオプシ ョ ンがあ り ます。
•
[Default Radix] : 新 し く 作成 し た波形オブジ ェ ク ト に使用す る 数値形式を設定 し ます。
•
[Elide Setting] : 波形ビ ュ ーに対 し て長すぎ る 信号名を短 く し ます。
°
[Left] : 長い信号名の左端を切 り 捨て ます。
°
[Right] : 長い信号名の右端を切 り 捨て ます。
°
[Middle] : 長い信号名の真ん中を切 り 捨て、 左右両方端を残 し ます。
•
[Draw Waveform Shadow] : 影付 き の波形が作成 さ れます。
•
[Show signal indices] : こ のチ ェ ッ ク ボ ッ ク ス をオンにす る と 、 波形オブジ ェ ク ト 名の左に行番号を表示で き ます。
行を区切 る 線を ド ラ ッ グす る と 、 波形オブジ ェ ク ト の高 さ を変更で き ます。
•
[Colors] ページでは、 波形ビ ュ ー内のア イ テ ムの色を設定で き ます。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
波形表示の制御 波形表示は、 次の よ う に制御で き ます。
•
波形ビ ュ ーのサ イ ド バーにあ る ズーム ボ タ ン
•
マ ウ ス ホ イ ールを使用 し たズームの組み合わせ
•
Vivado IDE Y 軸のズーム機能
•
Vivado シ ミ ュ レーシ ョ ンの X 軸のズーム機能マ ウ ス ボ タ ン を使用 し たズーム表示については、 『Vivado Design
Suite ユーザー ガ イ ド :Vivado IDE の使用』 (UG893) [参照 3] を参照 し て く だ さ い。
注記 : ほかの Vivado Design Suite のグ ラ フ ィ ッ ク ビ ュ ー と は異な り 、波形ビ ュ ーの拡大/縮小は X (時間) 軸に適用 さ れ
ます。 こ のため、 ビ ュ ーを拡大/縮小す る 範囲を指定する には、 ほかの Vivado Design Suite ビ ュ ーでは [Zoom to Area]
が使用 さ れてい ますが、 波形ビ ュ ーでは [Zoom Range X] が使用 さ れます。
ズーム ボ タ ンの使用
波形ビ ュ ーのサ イ ド バーにはズーム機能用のボ タ ン があ り 、 こ れを使用 し て波形コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を
適宜拡大/縮小表示 さ せ る こ と がで き ます。
マウス ホ イ ールを使用 し たズーム
波形を ク リ ッ ク し て Ctrl キーを押 し なが ら マ ウ ス ホ イ ールを使用する と 、 オシ ロ ス コ ープのダ イ ヤル操作の
よ う に拡大/縮小す る こ と も で き ます。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
アナ ロ グ波形の Y 軸方向のズーム
X 軸方向のズームでサポー ト さ れてい る 機能に加え、 アナ ロ グ波形の場合は、 図 4-5 に示す追加のズーム機能があ り
ます。
X-Ref Target - Figure 4-5
5HVHW
=RRP
<
=RRP
2XW
<
=RRP
)LW
;
=RRP
2XW
;
=RRP
,Q
;
=RRP
;
5DQJH
=RRP
,Q
<
=RRP
<
5DQJH
図 4‐5 : アナログ ズームのオプ シ ョ ン
ズーム機能を使用す る には、 マ ウ ス の左ボ タ ン を押 し た ま ま、 図で示 さ れてい る 方向にマ ウ ス を ド ラ ッ グ し ます。 マ
ウ ス の開始位置は図の中央です。
次の追加ズーム機能があ り ます。
•
[Zoom Out Y] : 開始点か ら マ ウ ス ボ タ ン を放 し た位置ま での距離に よ り 、2 のべき 乗分 Y 軸方向にズーム ア ウ ト
し ます。 開始点のマ ウ ス位置の Y 値を その ま ま維持 し てズームが実行 さ れます。
•
[Zoom Y Range] : 縦方向に ラ イ ン を描 き 、 マ ウ ス ボ タ ン を離 し た位置ま での Y 軸の範囲を表示 し ます。
•
[Zoom In Y] : 開始点か ら マ ウ ス ボ タ ン を放 し た位置ま での距離に よ り 、 2 のべ き 乗分 Y 軸方向にズーム イ ン し
ます。 開始点のマ ウ ス位置の Y 値を その ま ま維持 し てズームが実行 さ れます。
•
[Reset Zoom Y] : 波形ビ ュ ーに現在表示 さ れてい る 値に Y の範囲を リ セ ッ ト し 、 Y の範囲モー ド を [Auto] に設定
し ます。
Y 軸の方向のズーム機能はすべて Y の範囲のアナ ロ グ値を設定 し ます。 [Reset Zoom Y] は Y の範囲を [Auto] に設定
し ますが、 ほかのズーム機能は [Fixed] に設定 し ます。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
波形の分類
こ こ では、 波形内の情報をわか り やす く す る ためのオプシ ョ ンについて説明 し ます。
信号およびオブ ジ ェ ク ト のグループ
関連 し てい る 波形オブジ ェ ク ト を見やす く す る ため、 グループに ま と め る こ と がで き ます。 グループに含まれてい る
も のは拡張表示 さ せ る こ と がで き ます。 グループ自体は波形デー タ を表示 し ませんが、 グループに含まれてい る も の
の表示/非表示を切 り 替え る こ と がで き ます。 グループは追加、 変更、 削除で き ます。
グループ を追加す る には、 次の手順に従い ます。
1.
波形ビ ュ ーで、 グループに追加す る 波形オブジ ェ ク ト を 1 つま たは複数選択 し ます。
注記 : グループには、 仕切 り 、 仮想バ ス、 ほかのグループ を含め る こ と がで き ます。
2.
[Edit] → [New Group] を ク リ ッ ク す る か、 右 ク リ ッ ク し て [New Group] を ク リ ッ ク し ます。
こ れで、 選択 し た波形オブジ ェ ク ト を含むグループが波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンに追加 さ れます。
Tcl コ ン ソ ールで 「add_wave_group」 と 入力する と 、 新 し いグループが追加 さ れます。
グループは、 グループ ア イ コ ン で表 さ れます。
信号やバ ス を追加す る こ と も で き ます。
HDL オブジ ェ ク ト を ド ラ ッ グ ア ン ド ド ロ ッ プ し て、 グループに
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを保存する と 、新 し いグループ と それに含まれ る 波形オブジ ェ ク ト も 保存 さ れ
ます。
グループは、 次の方法で移動ま たは削除で き ます。
•
グループ を移動す る には、 [Name] 列のグループ名を別の位置に ド ラ ッ グ ア ン ド ド ロ ッ プ し ます。
•
グループ を削除す る には、 グループを選択 し て [Edit] → [Wave Objects] → [Ungroup] を ク リ ッ ク す る か、 グループ
を右 ク リ ッ ク し て [Ungroup] を ク リ ッ ク し ます。グループに含まれていた波形オブジ ェ ク ト は、波形 コ ン フ ィ ギ ュ
レーシ ョ ンの一番上に配置 さ れます。
グループ名 も 変更で き ます。 詳細は、 54 ページの 「オブジ ェ ク ト 名の変更」 を参照 し て く だ さ い。
注意 : Delete キーを押す と 、 選択 さ れてい る グループ と 、 それに含まれてい る 波形オブジ ェ ク ト が波形 コ ン フ ィ ギ ュ
レーシ ョ ンか ら 削除 さ れます。
仕切 り の使用
信号やオブジ ェ ク ト を見やす く す る ため、HDL オブジ ェ ク ト の間に仕切 り を作成す る こ と がで き ます。波形 コ ン フ ィ
ギ ュ レーシ ョ ンに仕切 り を追加す る には次の手順に従い ます。
1.
波形ビ ュ ーの [Name] 列で信号を ク リ ッ ク し ます。 区切 り はその信号の下に追加 さ れます。
2.
右 ク リ ッ ク し 、 [New Divider] を ク リ ッ ク し ます。
新 し い仕切 り マー ク は、 波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを保存 し た と き に保存 さ れます。
Tcl コ マ ン ド : add_wave_divider
仕切 り は、 次の方法で移動ま たは削除で き ます。
•
仕切 り を移動す る には、 名前を別の位置に ド ラ ッ グ ア ン ド ド ロ ッ プ し ます。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
•
仕切 り を削除す る には、 Delete キーを押すか、 ま たは右 ク リ ッ ク し てポ ッ プア ッ プ メ ニ ュ ーか ら [Delete] を ク
リ ッ ク し ます。
仕切 り の名前 も 変更で き ます。 詳細は、 54 ページの 「オブジ ェ ク ト 名の変更」 を参照 し て く だ さ い。
仮想バスの定義
論理 ス カ ラ ーお よ びベ ク タ ーを グループに ま と めて追加で き る 仮想バ ス を波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン に定義す る
こ と がで き ます。
仮想バ ス はバ ス波形を表示 し ます。 仮想バ ス の下に垂直方向に追加 さ れた ス カ ラ ーお よ びア レ イ の値を取 り 込み、 そ
れ ら の値を 1 次元ベ ク タ ーに フ ラ ッ ト に し て、 バ ス波形は表示 さ れます。
仮想バ ス を追加す る には、 次の手順に従い ます。
1.
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンで、 仮想バ ス に追加す る 波形オブジ ェ ク ト を 1 つま たは複数選択 し ます。
2.
右 ク リ ッ ク し て [New Virtual Bus] を ク リ ッ ク し ます。
仮想バ ス は、 仮想バ ス ア イ コ ン
で表 さ れます。
Tcl コ マ ン ド :add_wave_virtual_bus
信号名やバ ス名を ド ラ ッ グ ア ン ド ド ロ ッ プす る と 、 仮想バ ス に論理ス カ ラ ーお よ びア レ イ を移動で き ます。
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを保存す る と 、 新 し い仮想バ ス と その中に含ま れ る も のが保存 さ れ ます。 ま
た、 仮想バ ス の名前は、 波形の別位置に ド ラ ッ グ ア ン ド ド ロ ッ プ し て移動す る こ と も で き ます。
仮想バ ス の名前を変更す る 場合は、 54 ページの 「オブジ ェ ク ト 名の変更」 を参照 し て く だ さ い。
仮想バ ス を削除 し 、 その中に含 ま れ る も の を グループ解除す る には、 仮想バ ス を選択 し て右 ク リ ッ ク し 、 [Ungroup]
を ク リ ッ ク し ます。
注意 : Delete キーを押す と 、 仮想バ ス と 、 それに含まれてい る HDL オブジ ェ ク ト が波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンか ら
削除 さ れます。
波形の解析
こ こ では、 波形内のデー タ を解析す る 機能について説明 し ます。
カ ー ソルの使用
カー ソ ルは一時的な タ イ ム マーカーで、 2 つの波形エ ッ ジ間の時間を計測する ため、 頻繁に移動 さ せ る こ と がで き ま
す。
ヒ ン ト : 波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ル (WCFG) には、 カー ソ ル位置は記録 さ れません。 複数の計測の時間軸
を設定す る 場合やシ ミ ュ レーシ ョ ンでの重要な イ ベン ト を印す場合な ど、波形コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルに保
存す る には、波形ビ ュ ーにマーカーを追加 し て く だ さ い。詳細は、61 ページの「マーカーの使用」 を参照 し て く だ さ い。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
メ イ ン カ ー ソル と 2 つ目のカ ー ソル
波形ビ ュ ーを 1 回 ク リ ッ ク す る と 、 メ イ ン カー ソ ルが配置 さ れます。
2 つ目のカー ソ ルを配置す る には、 Ctrl キーを押 し なが ら ク リ ッ ク し 、 マ ウ ス を左ま たは右に ド ラ ッ グ し ます。 カー
ソ ルの上に位置を示すフ ラ グが表示 さ れます。 ま たは、 Shift キーを押 し た ま ま波形の ど こ か を ク リ ッ ク し ます。
2 つ目のカー ソ ルが配置 さ れていない と 、2 つ目のカー ソ ルのつ も り で配置 し た も のが メ イ ン カー ソ ル と な り 、ク リ ッ
ク し た位置に メ イ ン カー ソ ルが配置 さ れます。
注記 : 2 つ目のカー ソ ルの位置を保持 し なが ら メ イ ン カー ソ ルの位置を変更する には、 Shift キーを押 し なが ら ク リ ッ
ク し ます。 2 つ目のカー ソ ルを ド ラ ッ グ し て配置す る 場合、 最小間隔以上 ド ラ ッ グ し ない と 2 つ目のカー ソ ルは表示
さ れません。
カ ー ソルの移動
カー ソ ルを移動す る には、 ポ イ ン タ ーが手のひ ら のマー ク にな る ま でマ ウ ス を動か し 、 ク リ ッ ク し て次の位置 ま で
カー ソ ルを ド ラ ッ グ し ます。
カー ソ ルを ド ラ ッ グす る と き 、 [Snap to Transtion] がオンにな っ てい る と (デフ ォ ル ト )、 白抜 き の丸、 ま たは中が塗 り
つぶ さ れた丸が表示 さ れます。
•
白抜 き の丸
•
中が塗 り つぶ さ れた丸
は、 選択 し た信号の波形が遷移中であ る こ と を示 し ます。
は、 マ ウ ス位置ま たはマーカー位置でカー ソ ルが ロ ッ ク さ れてい る こ と を示 し ます。
カー ソ ル、マーカー、フ ロ ー ト し てい る ルー ラ ー以外の場所を ク リ ッ ク す る と 、2 つ目のカー ソ ルが非表示にな り ます。
次または前の遷移の検索
波形ビ ュ ーのサ イ ド バーにあ る ボ タ ン を使用 し て、 メ イ ン カー ソ ルを、 選択 さ れてい る 波形の次の遷移ま たは前の遷
移に移動 さ せ る こ と がで き ます。
メ イ ン カー ソ ルを波形の次ま たは前の遷移に移動する には、 次を実行 し ます。
1.
波形の波形オブジ ェ ク ト 名を ク リ ッ ク し て ア ク テ ィ ブに し てお き ます。
こ れで波形オブジ ェ ク ト が選択 さ れ、 オブジ ェ ク ト の波形が通常 よ り も 太い ラ イ ンで表示 さ れます。
2.
サ イ ド バーの [Next Transition] ま たは [Previous Transition] ボ タ ン
ま たは左矢印キーを使用 し て、 次ま たは前の遷移に移動 し ます。
を ク リ ッ ク す る か、 キーボー ド の右矢印
ヒ ン ト : 複数の波形オブジ ェ ク ト を一緒に選択 し てお く と 、 それ ら を ま と めて一番近い遷移に移動 さ せ る こ と がで き
ます。
マー カ ーの使用
波形内の重要 イ ベン ト を消え ない よ う に し っ か り と マー ク し てお く 必要があ る 場合はマーカーを使用 し ま す。 マー
カーを使用す る と 、 マーカーの付いた イ ベン ト に関連 し た時間を計測で き ます。
マーカーは、 次の よ う に追加、 移動、 削除で き ます。
•
メ イ ン カー ソ ルの位置に波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンにマーカーを追加 し ます。
a.
波形ビ ュ ーの時間ま たは遷移を ク リ ッ ク し て、 マーカーを追加す る 時間の箇所に メ イ ン カー ソ ルを置 き ま
す。
b.
右 ク リ ッ ク し て [Maker] → [Add Marker] を選択 し ます。
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第 4 章 : シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析
カー ソ ル位置にマーカーが配置 さ れます。 マーカーがその位置に既にあ る 場合は、 若干ず ら し た位置に配置 さ れ
ます。 マーカーの時間が上部に表示 さ れます。
新 し い波形マーカーを作成す る には、 次の Tcl コ マ ン ド を使用 し ます。
add_wave_marker <-filename> <-line_number>
•
マーカーを波形ビ ュ ーの別の位置に移動す る には、 ド ラ ッ グ ア ン ド ド ロ ッ プ し ます。マーカー ラ ベル (マーカー
上部ま たはマーカー ラ イ ン) を ク リ ッ ク し て ド ラ ッ グ し ます。
°
ド ラ ッ グ シ ン ボル
は、 マーカーが移動可能であ る こ と を示 し ます。 マーカーを ド ラ ッ グす る 際、 [Snap
to Transtion] がオンにな っ てい る と (デフ ォ ル ト )、白抜き の丸ま たは中が塗 り つぶ さ れた丸が表示 さ れます。
°
中が塗 り つぶ さ れてい る 丸
し ます。
°
マーカーの場合は、 丸は白 く 塗 り つぶ さ れてい ます。
°
白抜 き の丸
し ます。
は、 選択 し た信号の波形の遷移上、 ま たは別のマーカー上であ る こ と を示
は、 マーカーがマ ウ ス の下の波形の遷移に、 ま たはマーカーに ロ ッ ク さ れてい る こ と を示
新 し い位置にマーカーを ド ロ ッ プす る には、 マ ウ ス のボ タ ン を放 し ます。
•
1 つの コ マ ン ド でマーカーを 1 つ、 ま たはすべて削除で き ます。 マーカーを右 ク リ ッ ク し て、 次のいずれかの操
作を実行 し ます。
°
マーカーを 1 つ削除す る には、 ポ ッ プア ッ プ メ ニ ュ ーか ら [Delete Marker] を ク リ ッ ク し ます。
°
マーカーをすべて削除す る には、 ポ ッ プア ッ プ メ ニ ュ ーか ら [Delete All Markers] を ク リ ッ ク し ます。
注記 : ま た、 Delete キーを使用 し て選択 し たマーカーを削除する こ と も で き ます。
コ マ ン ド の使用方法については、 Vivado Design Suite のヘルプ ま たは 『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス
ガ イ ド 』 (UG835) [参照 7] を参照 し て く だ さ い。
フ ロー ト ルー ラ ーの使用
波形ビ ュ ーの上部にあ る 標準ルー ラ ーの絶対シ ミ ュ レーシ ョ ン時間以外の時間ベー ス を使用 し て時間を計測す る に
は、 フ ロ ー ト ルー ラ ーを使用す る と 便利です。
フ ロ ー ト ルー ラ ーの表示/非表示は切 り 替え る こ と がで き 、 波形ビ ュ ーで垂直方向に ド ラ ッ グ し て位置に変更す る こ
と がで き ます。 こ のルー ラ ーの時間ベース (時間 0) は 2 番目のカー ソ ルで、 こ のカー ソ ルがない場合は、 選択 さ れた
マーカーにな り ます。
フ ロ ー ト ルー ラ ー ボ タ ン
示 さ れます。
1.
2.
お よ びフ ロ ー ト ルー ラ ーは、 2 番目のカー ソ ルま たはたマーカーがあ る 場合にのみ表
ルー ラ ーの表示/非表示を切 り 替え る には、 次のいずれか を実行 し ます。
°
2 番目のカー ソ ルを配置
°
マーカーを選択
[Floating Ruler] ボ タ ン を ク リ ッ ク し ます。
こ の操作は最初に 1 回だけ実行 し 、 繰 り 返す必要はあ り ません。 フ ロ ー ト ルー ラ ーは 2 番目のカー ソ ルが置 く た
び、 ま たはマーカーが選択 さ れ る たびに表示 さ れます。
ルー ラ ーを非表示にす る には、 こ の コ マ ン ド を も う 1 度 ク リ ッ ク し ます。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
第 5章
Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンの
デバ ッ グ
概要
Vivado® シ ミ ュ レー タ には次の機能があ り ます。
•
ソ ース コ ー ド を確認
•
ブ レー ク ポ イ ン ト を設定 し 、 ブ レー ク ポ イ ン ト に達す る ま でシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行
•
コ ー ド セ ク シ ョ ン を ス テ ッ プオーバー
•
波形オブジ ェ ク ト を特定値に設定
本章では、 デバ ッ グ方法のほか、 デバ ッ グ プ ロ セ ス で有効な Tcl コ マ ン ド について も 説明 し ます。 ま た、 サー ド パー
テ ィ シ ミ ュ レー タ を使用 し たデバ ッ グのフ ロ ーについて も 説明 し ます。
ソ ース レ ベルでのデバ ッ グ
予期 し ない動作をデザ イ ン で検出す る ため、 HDL ソ ース コ ー ド をデバ ッ グ で き ま す。 問題の原因を見極め る ため、
ソ ース コ ー ド を コ ン ト ロ ール し なが ら 実行する 方法でデバ ッ グ を行い ます。 デバ ッ グ ス ト ラ テジは次の と お り です。
•
コ ー ド を 1 行ずつ実行 : 任意開発段階において、 [Step] コ マ ン ド を使用 し て、 デザ イ ンが予期動作を し てい る こ
と を検証す る ため、 1 度に 1 行ずつ HDL ソ ー ス コ ー ド をデバ ッ グ し ます。 1 つの行でデバ ッ グ を終え た ら 、 次
の行で再び [Step] コ マ ン ド を実行 し て、 解析を続けてい き ます。 詳細は、 「シ ミ ュ レーシ ョ ンの ス テ ッ プ実行」 を
参照 し て く だ さ い。
•
HDL コ ー ド の特定行にブ レー ク ポ イ ン ト を設定 し 、ブ レー ク ポ イ ン ト に達する ま でシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 : 大
き なデザ イ ンの場合、HDL ソ ース コ ー ド を 1 行ご と に停止す る 方法では、時間がかかっ て し ま い ます。HDL ソ ー
ス コ ー ド の任意の位置にブ レー ク ポ イ ン ト を設定 し 、 テ ス ト ベンチの最初か ら 、 ま たは現在点か ら 、 シ ミ ュ レー
シ ョ ン を実行 し 、各ブ レー ク ポ イ ン ト で停止す る よ う に し ます。停止後にシ ミ ュ レーシ ョ ン を進め る には、[Step]、
[Run All]、ま たは [Run For] コ マ ン ド を使用 し ます。詳細は、次の 「ブ レー ク ポ イ ン ト の使用」 を参照 し て く だ さ い。
•
条件を設定 し ます。 ツールが各条件を評価 し 、 その条件が当ては ま る 場合は、 Tcl コ マ ン ド を実行 し ます。 次の
Tcl コ マ ン ド を使用 し ます。
add_condition <condition> <instruction>
詳細は、 65 ページの 「条件の追加」 を参照 し て く だ さ い。
シ ミ ュ レーシ ョ ンのス テ ッ プ実行
デザ イ ンが予期動作を し てい る こ と を検証す る ため、 [Step] コ マ ン ド を使用 し 、 1 度に 1 行ずつ HDL ソ ース コ ー ド を
実行す る こ と がで き ます。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
こ の コ マ ン ド が実行 さ れてい る コ ー ド 行はハ イ ラ イ ト さ れ、 矢印が表示 さ れます。
ま た、 ブ レ ー ク ポ イ ン ト を作成 し て、 ス テ ッ プ実行中に停止箇所を追加す る こ と も で き ま す。 シ ミ ュ レ ー タ でのデ
バ ッ グ ス ト ラ テジについては、 「ブ レー ク ポ イ ン ト の使用」 を参照 し て く だ さ い。
1.
シ ミ ュ レーシ ョ ンで ス テ ッ プ実行す る には、 次の手順に従っ て く だ さ い。
°
現在の実行時間か ら [Run] → [Step] を ク リ ッ ク す る か、 [Step] ボ タ ン を ク リ ッ ク し ます。
最上位デザ イ ン ユニ ッ ト に関連付け ら れてい る HDL が波形ビ ュ ーに新 し く 表示 さ れます。
°
開始点 (0ns) か ら シ ミ ュ レーシ ョ ン を再開 し ます。 テ ス ト ベンチの冒頭に時間を リ セ ッ ト す る には、 [Restart]
コ マ ン ド を使用 し ます。 詳細は第 3 章 「Vivado シ ミ ュ レー タ について」 を参照 し て く だ さ い。
2.
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ビ ュ ーで、波形を右 ク リ ッ ク す る か、HDL の タ ブ を ク リ ッ ク し て、[Tile Horizontally]
を ク リ ッ ク し 、 波形 と HDL コ ー ド を同時に表示 し ます。
3.
デバ ッ グが終了す る ま で、 [Step] を繰 り 返 し ます。
コ マ ン ド が 1 行ずつ実行 さ れてい く ので、 それに従っ て矢印が コ ー ド の下方に移動 し てい き ます。 シ ミ ュ レー タ が別
の フ ァ イ ルの行を実行す る 場合は、 そのフ ァ イ ルが開き 、 同 じ よ う に ス テ ッ プが実行 さ れてい る 行に矢印が表示 さ れ
ます。 複数の フ ァ イ ルを シ ミ ュ レー ト し てい る 場合は、 一般的には、 [Step] コ マ ン ド を実行す る と き に、 その フ ァ イ
ルが開 き ます。 Tcl コ ン ソ ールに も step コ マ ン ド の進捗状況が表示 さ れます。
ブ レー ク ポ イ ン ト の使用
ブ レー ク ポ イ ン ト は、 ソ ース コ ー ド 内で、 ユーザーが指定で き る 停止地点で、 デザ イ ン をデバ ッ グす る と き に使用で
き ます。
ヒ ン ト : ブ レー ク ポ イ ン ト は、 [Step] コ マ ン ド で 1 行ずつデバ ッ グ し てい く と 時間がかか り すぎ て し ま う よ う な大規
模なデザ イ ン をデバ ッ グす る 場合に使用す る と 、 特に便利です。
シ ミ ュ レー タ で HDL ソ ース コ ー ド にブ レー ク ポ イ ン ト を設定 し 、 そのブ レー ク ポ イ ン ト に達す る ま で コ ー ド を連
続 し て実行す る こ と がで き ます。
注記 : ブ レー ク ポ イ ン ト は実行可能な コ ー ド にのみ設定で き ます。 実行不可能な コ ー ド の行にブ レー ク ポ イ ン ト を設
定 し て も 、 ブ レー ク ポ イ ン ト は追加 さ れません。
ワー ク スペース (GUI) で ブ レー ク ポ イ ン ト を設定する方法
1.
ブ レー ク ポ イ ン ト を設定す る には、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
2.
ソ ース フ ァ イ ルを表示 し て、ブ レー ク ポ イ ン ト を設定 し たい行の左側にあ る 白抜 き の丸を ク リ ッ ク し
ます。 赤い点は、 ブ レー ク ポ イ ン ト が正 し く 設定 さ れた こ と を示 し ます。
こ の後、 シ ミ ュ レーシ ョ ン ブ レー ク ポ イ ン ト ボ タ ンが コ ー ド 行の横に表示 さ れ る よ う にな り ます。
Tcl コ ン ソ ールで ブ レー ク ポ イ ン ト を設定する方法
1.
次の Tcl コ マ ン ド を実行 し ます。
add_bp <file_name> <line_number>
こ の コ マ ン ド に よ り 、 <file_name> の <line_number> にブ レー ク ポ イ ン ト が追加 さ れます。 コ マ ン ド の使用方法に
つい ては、 Vivado Design Suite のヘルプ (-help) ま たは 『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』
(UG835) [参照 6] を参照 し て く だ さ い。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
ブ レー ク ポ イ ン ト を使用 し てデザイ ン をデバ ッ グする方法
1.
HDL ソ ース フ ァ イ ルを開 き ます。
2.
HDL ソ ース フ ァ イ ルの実行可能な行にブ レー ク ポ イ ン ト を設定 し ます。
3.
手順 1 お よ び 2 を繰 り 返 し 、 ブ レー ク ポ イ ン ト をすべて設定 し ます。
4.
次の よ う にシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
°
最初か ら 実行す る 場合は、 [Run] → [Restart] を ク リ ッ ク し ます。
°
[Run] → [Run All] ま たは [Run] → [Run for Specified Time] コ マ ン ド を使用 し ます。
ブ レー ク ポ イ ン ト に到達す る ま でシ ミ ュ レーシ ョ ンが実行 さ れて、 停止 し ます。
HDL ソ ース フ ァ イ ルに矢印が表示 さ れ、 ブ レー ク ポ イ ン ト の停止ポ イ ン ト が示 さ れます。
5.
手順 4 を繰 り 返 し て、 結果に納得がい く ま で、 シ ミ ュ レーシ ョ ン をブ レー ク ポ イ ン ト ご と に進めてい き ます。
HDL ソ ース フ ァ イ ルに設定 し た各ブ レー ク ポ イ ン ト でシ ミ ュ レーシ ョ ン を停止 さ せなが ら 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン
を実行 し ます。
デザ イ ンのデバ ッ グ中に、 [Run] → [Step] コ マ ン ド を実行 し て 1 行ご と に コ ー ド を検証す る こ と で、 さ ら に詳細
にデザ イ ン をデバ ッ グす る こ と も で き ます。
HDL ソ ース コ ー ド か ら 1 つのブ レー ク ポ イ ン ト ま たはすべてのブ レー ク ポ イ ン ト を削除す る こ と がで き ます。
1 つのブ レー ク ポ イ ン ト を削除す る には、 [Breakpoint] ボ タ ン を ク リ ッ ク し ます。
すべてのブ レー ク ポ イ ン ト を削除す る には、 [Run] → [Breakpoint] → [Delete All Breakpoints] を ク リ ッ ク し ます。
ま たは [Delete All Breakpoints] ボ タ ン を ク リ ッ ク し ます。
すべてのブ レー ク ポ イ ン ト を削除す る には、
•
「 remove_bps -all」 と 入力 し ます。
指定 し たブ レー ク ポ イ ン ト オブジ ェ ク ト の リ ス ト でブ レー ク ポ イ ン ト 情報を表示 さ せる には
•
「 report_bps」 と 入力 し ます。
条件の追加
ブ レー ク ポ イ ン ト を条件に基づいて追加 し 、 診断 メ ッ セージ を表示 さ せる には、 次の コ マ ン ド を使用 し ます。
add_condition <condition> <message>
Vivado IDE BFT サンプル デザ イ ン を使用 し 、 wbClk 信号 と reset の両方がア ク テ ィ ブ High の と き に停止す る よ う に、
シ ミ ュ レーシ ョ ン開始時に次の コ マ ン ド を実行 し て、 診断 メ ッ セージ を出力 し 、 リ セ ッ ト が 1 にな り 、 wbClk が 1 に
な っ た と き にシ ミ ュ レーシ ョ ン を停止 し ます。
add_condition {reset == 1 && wbClk == 1} {puts "Reset went to high"; stop}
BFT サ ン プル デザ イ ン では、 追加 さ れた条件に よ り 、 条件が満た さ れた と き にシ ミ ュ レーシ ョ ン が 5ns 停止 し 、 リ
セ ッ ト が High にな っ た こ と を知 ら せ る メ ッ セージが コ ン ソ ールに表示 さ れ ます。 シ ミ ュ レー タ は、 次の ス テ ッ プ ま
たは run コ マ ン ド がシ ミ ュ レーシ ョ ン を再開する ま で待機 し ます。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
シ ミ ュ レーシ ョ ンの一時停止
シ ミ ュ レーシ ョ ン実行中に一時停止す る には、 [Break] コ マ ン ド を使用 し ます。 こ れに よ り 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ
シ ョ ンは開いた ま ま にな り ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン を一時停止す る には、 [Simulation] → [Break] を ク リ ッ ク する か、 [Break] ボ タ ン を ク リ ッ ク し ます。
シ ミ ュ レー タ は次の実行可能な HDL 行で停止 し ます。 シ ミ ュ レーシ ョ ンの停止 し た行がテ キ ス ト エデ ィ タ ーで表示
さ れます。
注記 : デザ イ ン を -debug <kind> オプシ ョ ンで コ ンパ イ ル し た場合 も 、 こ の動作にな り ます。
[Run All]、 [Run]、 [Step] コ マ ン ド を使用す る と 、 シ ミ ュ レ ーシ ョ ン を いつで も 再開で き ま す。 詳細は、 63 ページの
「シ ミ ュ レーシ ョ ンの ス テ ッ プ実行」 を参照 し て く だ さ い。
波形オブ ジ ェ ク ト を特定値に設定
Force コ マ ン ド の使用
Vivado シ ミ ュ レー タ では、 信号、 ワ イ ヤ、 レ ジ ス タ を、 指定時間に、 ま たは指定期間中に、 特定値に設定す る こ と が
で き ます。 ま た、 経時的に変更す る よ う 、 オブジ ェ ク ト に値を強制設定す る こ と も で き ます。
ヒ ン ト : 「force」 と は、 あ る 信号に対 し HDL で定義 さ れた動作を上書 き さ せ る 動作であ る と 同時に、 Tcl の第一級オ
ブジ ェ ク ト であ り 、 Tcl 変数で保持で き る も のです。
HDL デザ イ ンで定義 さ れてい る 信号の動作を上書 き す る ため、 HDL 信号に force コ マ ン ド を使用 し ます。 た と えば、
信号の動作を次の目的で上書 き す る こ と がで き ます。
•
HDL テ ス ト ベンチ自体が駆動 し ていないテ ス ト ベンチ信号に ス テ ィ ミ ュ ラ ス を供給する ため
•
デバ ッ グ中に一時的に不正値を正すため (問題を引 き 続 き 分析で き る よ う にす る ため)
使用可能な force コ マ ン ド は、 次の と お り です。
•
「[Force Constant] オプシ ョ ン」
•
「[Force Clock] オプシ ョ ン」
•
「[Remove Force] オプシ ョ ン」
重要 : restart コ マ ン ド を実行す る と 、remove_force コ マ ン ド で消去 さ れていない force 設定がすべて保持 さ れま
す。 シ ミ ュ レーシ ョ ン を再び実行す る と 、 保存 さ れてい る force 設定が、 前回のシ ミ ュ レーシ ョ ン実行 と 同 じ 絶対シ
ミ ュ レーシ ョ ン時間で行われます。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
図 5-1は、 add_force コ マ ン ド を次の よ う に実行 し た と き に、 その機能が ど の よ う に適用 さ れ る か を示 し てい ます。
add_force mySig {0 t1} {1 t2} {0 t3} {1 t4} {0 t5} -repeat_every tr -cancel_after tc
X-Ref Target - Figure 5-1
ƚĐ
ƵƌƌĞŶƚdŝŵĞ
ƚƌ
ƚϭ
ƚϮ
ƚϯ
ƚϰ
ƚϱ
図 5‐1 : ‐add_force オプ シ ョ ン を使用 し た結果
さ ら に詳細を表示す る には、 Tcl コ ン ソ ールに次を入力 し ます。
add_force -help
[Force Constant] オプ シ ョ ン
[Force Constant] オプシ ョ ン を使用す る と 、 信号を定数値に固定 し 、 HDL コ ー ド 内で割 り 当て ら れた値や前回適用 さ
れた別の定数、 ま たは [Force Clock] を上書 き す る こ と がで き ます。
[Force Constant] お よ び [Force Clock] は、[Objects] ビ ュ ーま たは波形ビ ュ ーで右 ク リ ッ ク し て表示 さ れ る オプシ ョ ン で
す (図 5-2を参照)。 あ る いは、 テ キ ス ト エデ ィ タ ーで ソ ース コ ー ド を開いて使用で き る オプシ ョ ンです。
ヒ ン ト : [Objects]、 [Sources]、 [Scopes] ビ ュ ーでア イ テ ム を ダブル ク リ ッ ク す る と 、 テ キ ス ト エデ ィ タ ーが開 き ます。
テ キ ス ト エデ ィ タ ーの詳細は、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : Vivado IDE の使用』 (UG893) [参照 3] を参照 し
て く だ さ い。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
X-Ref Target - Figure 5-2
図 5‐2 : Force 関連のオプ シ ョ ン
[Force Constant] を ク リ ッ ク す る と 、[Force Constant] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス (図 5-3) が開 き 、関連す る 値を入力で き ます。
X-Ref Target - Figure 5-3
図 5‐3 : [Force Constant] ダ イ ア ログ ボ ッ ク ス
[Force Constant] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス では、 次の こ と が設定で き ます。
•
[Signal name] : デフ ォ ル ト の信号名 (選択 し たオブジ ェ ク ト のフル パ ス) が表示 さ れます。
•
[Value radix] : 選択 し た信号の現在の基数設定が表示 さ れます。 サポー ト さ れてい る 基数 タ イ プ (2 進数、 16 進
数、 符号な し の10 進数、 符号つ き の 10 進数、 8 進数、 ASCII) の中か ら 、 1 つ選択で き ます。 GUI には、 こ
の基数設定に基づいた値 し か入力で き な く な り ます。 た と えば、 [Binary] を選択す る と 、 0 と 1 以外の数値は入
力で き ません。
•
[Force value] : 定義済みの基数値を使用 し て定数値を指定 し ます。 基数についての詳細は、 50 ページの 「基数」
お よ び51 ページの 「基数お よ びアナ ロ グ波形の使用」 を参照 し て く だ さ い。
•
[Starting at time offset] : 指定時間の後に開始 し ます。 デフ ォ ル ト の開始時間は 0 です。 時間は、 10 や 10 ns の よ う
に、 文字列で指定で き ます。 単位を付けずに数字だけ入力す る 場合、 Vivado シ ミ ュ レー タ ではデフ ォ ル ト 単位
の ns が使用 さ れます。
•
[Cancel after time offset] : 指定時間の後にキ ャ ン セル し ます。 時間は、 10 や 10 ns の よ う に、 文字列で指定で き ま
す。 単位を付けずに数字だけ入力す る 場合、 デフ ォ ル ト のシ ミ ュ レーシ ョ ン時間単位が使用 さ れます。
Tcl コ マ ン ド :
add_force /testbench/TENSOUT 1 200 -cancel_after
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500
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
[Force Clock] オプ シ ョ ン
[Force Clock] コ マ ン ド を使用す る と 、 ク ロ ッ ク 信号 と し て、 指定時間内を 2 つの ス テー ト 間を指定レー ト で ト グルす
る 値に、 信号を割 り 当て る こ と がで き ます。 [Objects] ウ ィ ン ド ウ の メ ニ ュ ーか ら [Force Clock] オプシ ョ ン を ク リ ッ ク
す る と 、 [Force Clock] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス (図 5-4) が開 き ます。
X-Ref Target - Figure 5-4
図 5‐4 : [Force Clock] ダ イ ア ログ ボ ッ ク ス [Force Clock] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス のオプシ ョ ンは、 次の と お り です。
•
[Signal name] : デフ ォ ル ト の信号名 ([Object] ビ ュ ーま たは波形で選択 し た ア イ テ ムのフル パ ス) が表示 さ れます。
ヒ ン ト : 切 り 替わ る 値を定義す る ため、 [Force Clock] コ マ ン ド は、 ク ロ ッ ク 信号だけでな く 任意の信号に適用す る こ
と がで き ます。
•
[Value radix] : 選択 し た信号の現在の基数設定が表示 さ れます。 ド ロ ッ プダ ウ ン メ ニ ュ ーに表示 さ れ る 、
[Binary]、 [Hexadecimal]、 [Unsigned Decimal]、 [Signed Decimal]、 [Octal]、 [ASCII] の中か ら 、 基数 タ イ プ を 1 つ
選択 し ます。
•
[Leading edge value] : ク ロ ッ ク パ タ ーンの最初のエ ッ ジ を指定 し ます。 こ の値には [Value radix] で定義 し た基数
が使用 さ れます。
•
[Trailing edge value] : ク ロ ッ ク パ タ ーンの 2 つ目のエ ッ ジ を指定 し ます。 こ の値には [Value radix] で定義 し た基
数が使用 さ れます。
•
[Starting at time offset] : 現在のシ ミ ュ レーシ ョ ンか ら 指定 し た時間後 force コ マ ン ド を開始 し ます。 デフ ォ ル ト の
開始時間は 0 です。 時間は、 10 や 10 ns の よ う に、 文字列で指定で き ます。 単位を付けずに数字だけ入力す る 場
合、 Vivado シ ミ ュ レー タ ではデフ ォ ル ト のユーザー単位が使用 さ れます。
•
[Cancel after time offset] : 現在のシ ミ ュ レーシ ョ ン時間か ら 指定 し た時間後 force コ マ ン ド を キ ャ ン セル し ます。
時間は、 10 や 10 ns の よ う に、 文字列で指定で き ます。 単位を付けずに数字だけ入力す る 場合、 Vivado シ ミ ュ
レー タ ではデフ ォ ル ト のシ ミ ュ レーシ ョ ン時間単位が使用 さ れます。
•
[Duty cycle (%)] : ク ロ ッ ク パルス がア ク テ ィ ブ ス テー ト にあ る 時間の割合を % で指定 し ます。 使用で き る 値は
0 か ら 100 で、 デフ ォ ル ト 値は 50 です。
•
[Period] : 時間の値 と し て定義 さ れた ク ロ ッ ク パルス の長 さ を指定 し ます。 時間は、 10 や 10 ns の よ う に、 文字
列で指定で き ます。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
注記 : 基数についての詳細は、 50 ページの 「基数」 お よ び51 ページの 「基数お よ びアナ ロ グ波形の使用」 を参照 し て
く だ さ い。
Tcl コ マ ン ド ス ク リ プ ト 例
add_force /testbench/TENSOUT -radix binary {0} {1}
-repeat_every 10ns -cancel_after 3us
[Remove Force] オプ シ ョ ン
オブジ ェ ク ト か ら 特定の force オプシ ョ ン を削除する 場合は、 次の Tcl コ マ ン ド を使用 し ます。
remove_forces <force object>
remove_forces <HDL object>
バ ッ チ モー ド での Force コ マ ン ド の使用
次の コ ー ド 例は、 add_force コ マ ン ド を使用 し て、 信号を指定値に設定す る 方法を示 し てい ます。 簡単な Verilog
回路が提供 さ れてい ます。 最初の例は、 add_force コ マ ン ド を イ ン タ ラ ク テ ィ ブに使用す る 例を、 2 番目は ス ク リ
プ ト を使用 し た例を示 し てい ます。
例 1 : Add Force コ マ ン ド
Verilog コ ー ド (tmp.v)
次の コ ー ド 例は Verilog 回路です。
module bot(input in1, in2,output out1);
reg sel;
assign out1 = sel? in1: in2;
endmodule
module top;
reg in1, in2;
wire out1;
bot I1(in1, in2, out1);
initial
begin
#10 in1 = 1'b1; in2 = 1'b0;
#10 in1 = 1'b0; in2 = 1'b1;
end
initial
$monitor("out1 = %b\n", out1);
endmodule
コ マン ド 例
add_force の効果を確認す る には、 次の コ マ ン ド を入力 し ます。
xelab -vlog tmp.v -debug all
xsim work.top
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
コ マ ン ド プ ロ ンプ ト に次の よ う に入力 し ます。
add_force /top/I1/sel 1
run 10
add_force /top/I1/sel 0
run all
Tcl コ マ ン ド
add_force コ マ ン ド を使用す る と 、 信号、 ワ イ ヤ、 ま たはレ ジ ス タ を指定値に設定で き ます。
add_force [-radix <arg>] [-repeat_every <arg>] [-cancel_after <arg>] [-quiet]
[-verbose] <hdl_object> <values>...
Tcl コ マ ン ド の詳細は、『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG835) [参照 7].を参照 し て く だ さ い。
例 2 : remove_forces を使用 し た add_force のス ク リ プ ト 作成 Verilog コ ー ド (top.v)
次は、 カ ウ ン タ を イ ン ス タ ン シエー ト す る Verilog フ ァ イ ル top.v の例です。 こ の フ ァ イ ルを次の コ マ ン ド 例で使用
し ます。
module counter(input clk,reset,updown,output [4:0] out1);
reg [4:0] r1;
always@(posedge clk)
begin
if(reset)
r1 <= 0;
else
if(updown)
r1 <= r1 + 1;
else
r1 <= r1 - 1;
end
assign out1 = r1;
endmodule
module top;
reg clk;
reg reset;
reg updown;
wire [4:0] out1;
counter I1(clk, reset, updown, out1);
initial
begin
reset = 1;
#20 reset = 0;
end
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
initial
begin
updown = 1; clk = 0;
end
initial
#500 $finish;
initial
$monitor("out1 = %b\n", out1);
endmodule
コ マン ド 例
1.
次の コ マ ン ド を使用 し て add_force.tcl と い う フ ァ イ ルを作成 し ます。
create_project add_force -force
add_files top.v
set_property top top [get_filesets sim_1]
set_property -name xelab.more_options -value {-debug all} -objects
[get_filesets sim_1]
set_property runtime {0} [get_filesets sim_1]
launch_simulation -simset sim_1 -mode behavioral
add_wave /top/*
2.
Vivado Design Suite を Tcl モー ド で起動 し て、 add_force.tcl フ ァ イ ルを読み込みます。
3.
Tcl コ ン ソ ールに次の よ う に入力 し ます。
set force1 [add_force clk {0 1} {1 2} -repeat_every 3 -cancel_after 500]
set force2 [add_force updown {0 10} {1 20} -repeat_every 30]
run 100
out1 の値の増減を波形ビ ュ ーで確認 し ます。 start_gui コ マ ン ド を使用 し て、 Vivado IDE で波形を確認 し ま
す。
updown 信号の値を波形ビ ュ ーで確認 し ます。
4.
Tcl コ ン ソ ールに次を入力 し ます。
remove_forces $force2
run 100
out1 の値だけが増加 し た こ と を確認 し ます。
5.
Tcl コ ン ソ ールに次を入力 し ます。
remove_forces $force1
run 100
clk 信号が ト グル し ないので、 out1 の値が変更 し ていない こ と を確認 し ます。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し た消費電力解析
SAIF (Switching Activity Interchange Format) は、 シ ミ ュ レー タ ツールで生成 さ れた ス イ ッ チン グ ア ク テ ィ ビ テ ィ を抽
出 し て並び替え る こ と ので き る ASCII 形式の レ ポー ト です。 こ の ス イ ッ チン グ ア ク テ ィ ビ テ ィ は、 ザ イ リ ン ク ス ®の
消費電力解析お よ び最適化ツールにバ ッ ク ア ノ テー ト し て消費電力の測定お よ び見積 り に使用で き ます。
SAIF ダ ンプは、ザ イ リ ン ク ス電力ツールお よ び report_power Tcl コ マ ン ド 用に最適化 さ れてい ます。Vivado シ ミ ュ
レー タ では、 SAIF フ ァ イ ルに次の HDL タ イ プ を記述す る こ と がで き ます。 その他の詳細は、 『Vivado Design Suite
ユーザー ガ イ ド : 消費電力の解析お よ び最適化』 (UG907) [参照 8] の 「解析用 ス イ ッ チン グ ア ク テ ィ ビ テ ィ の指定」
を参照 し て く だ さ い。
•
•
Verilog :
°
入力、 出力、 入出力ポー ト
°
内部 ワ イ ヤ宣言
VHDL :
°
std_logic、 std_ulogic、 お よ び bit (ス カ ラ ー、 ベ ク タ ー、 配列) 型の入力、 出力、 入出力ポー ト
注記 : タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン用の VHDL ネ ッ ト リ ス ト は、 Vivado Design Suite で生成 さ れませんので、 VHDL
ソ ース は RTL レベルの コ ー ド 専用で、 ネ ッ ト リ ス ト シ ミ ュ レーシ ョ ンには使用で き ません。
RTL レベルのシ ミ ュ レーシ ョ ンの場合、 ブ ロ ッ ク レベルのポー ト のみが生成 さ れ、 内部信号は生成 さ れません。
サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ を使用 し た消費電力解析については、第 8 章 「サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用」、
121 ページの 「消費電力解析用の SAIF のダ ンプ」 を参照 し て く だ さ い。
SAIF ダ ン プの生成
log_saif コ マ ン ド を使用す る 前に、 open_saif を呼び出す必要があ り ます。 log_saif はオブジ ェ ク ト ま たは値を返 し ませ
ん。
1.
RTL コ ー ド を -debug typical オプシ ョ ンで コ ンパ イ ル し て、 SAIF ダ ンプ を イ ネーブルに し ます。
xelab -debug typical top -s mysim
2.
次の Tcl コ マ ン ド を使用 し て SAIF ダ ンプ を開始 し ます。
open_saif <saif_file_name>
3.
次の Tcl コ マ ン ド のいずれかを入力 し て生成す る 範囲お よ び信号を追加 し ます。
log_saif [get_objects]
すべての イ ン ス タ ン ス を繰 り 返 し ロ グに記録す る には、 次の Tcl コ マ ン ド を入力 し ます。
log_saif [get_objects -r *]
4.
run コ マ ン ド のいずれかを使用 し てシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
5.
シ ミ ュ レーシ ョ ン デー タ を SAIF 形式に イ ン ポー ト す る には、 次を入力 し ます。
close_saif
SAIF コ マ ン ド の例
SAIF を記録す る には、 次の コ マ ン ド を使用 し ます。
•
ス コ ープ内のすべての信号 : /tb: log_saif /tb/*
•
ス コ ープ内のすべてのポー ト : /tb/UUT
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
•
a で始ま っ て b で終わ り 、 ab 間に数字が入る よ う な名前のオブジ ェ ク ト : log_saif [get_objects -regexp {^a[0-9]+b$}]
•
current_scope お よ び children_scope のオブジ ェ ク ト : log_saif [get_objects -r *]
•
current_scope のオブジ ェ ク ト : log_saif * or log_saif [get_objects]
•
ス コ ープ /tb/UUT のポー ト のみ : log_saif [get_objects -filter {type == in_port || type == out_port || type ==
inout_port || type == port } /tb/UUT/* ]
•
ス コ ープ /tb/UUT の内部信号のみ : log_saif [get_objects -filter { type == signal } /tb/UUT/* ]
ヒ ン ト : HDL オブジ ェ ク ト を必要 と す る Tcl コ マ ン ド すべてに、 こ の フ ィ ル タ ー機能を適用で き ます。
Tcl シ ミ ュ レーシ ョ ン バ ッ チ フ ァ イルを使用 し た SAIF のダ ン プ sim.tcl:
open_saif xsim_dump.saif
log_saif /tb/dut/*
run all
close_saif
quit
Tcl コ マ ン ド report_drivers の使用
Tcl コ マ ン ド の report_drivers を使用す る と 、 ど の信号が HDL オブジ ェ ク ト の値を駆動 し てい る か を判断で き ます。 コ
マ ン ド 構文は、 次の よ う にな り ます。
report_drivers <hdl_object>
Tcl コ ン ソ ールには ド ラ イ バーが表示 さ れ、 wire ま たは signal 型の HDL オブジ ェ ク ト への代入の右側には現在の駆動
値が表示 さ れます。
ま た、 [Objects] ビ ュ ーま たは波形ビ ュ ーの コ ン テ キ ス ト メ ニ ュ ー、 あ る いはテ キ ス ト エデ ィ タ ーか ら
report_drivers コ マ ン ド を呼び出す こ と も で き ます。 コ ン テ キ ス ト メ ニ ュ ーを開 く には (次の図を参照)、 信号
を右 ク リ ッ ク し て、 [Report Drivers] を選択 し ます。 結果は Tcl コ ン ソ ールに表示 さ れます。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
X-Ref Target - Figure 5-5
図 5‐5 : コ ン テキス ト メ ニ ュ ーの [Report Drivers] コ マ ン ド オプ シ ョ ン
VCD 機能の使用
シ ミ ュ レーシ ョ ン出力を取得す る には、 Value Change Dump (VCD) フ ァ イ ルを使用 し ます。 Tcl コ マ ン ド は、 ダ ンプ さ
れ る 値に関連す る Verilog シ ス テ ム タ ス ク に基づき ます。
VCD 機能では、 次の表に リ ス ト さ れ る Tcl コ マ ン ド で Verilog シ ス テ ム タ ス ク が記述 さ れます。
表 5‐1 : VCD の Tcl コ マ ン ド
Tcl コ マ ン ド
説明
open_vcd
シ ミ ュ レーシ ョ ン出力を取 り 込むための VCD フ ァ イ ルを開 き ます。 こ の Tcl コ マ
ン ド は、 $dumpfile Verilog シ ス テ ム タ ス ク の ビヘ イ ビ アーを モデル化 し てい ま
す。
checkpoint_vcd
$dumpall Verilog シ ス テ ム タ ス ク のビヘ イ ビ アーをモデル化 し てい ます。
start_vcd
$dumpon Verilog シ ス テ ム タ ス ク のビヘ イ ビ アーをモデル化 し てい ます。
log_vcd
指定 し た HDL オブジ ェ ク ト の VCD フ ァ イ ルを記録 し ます。 こ の Tcl コ マ ン ド は、
$dumpvars Verilog シ ス テ ム タ ス ク のビヘ イ ビ アーをモデル化 し てい ます。
flush_vcd
$dumpflush Verilog シ ス テ ム タ ス ク の ビヘ イ ビ アーを モデル化 し てい ます。
limit_vcd
$dumplimit Verilog シ ス テ ム タ ス ク の ビヘ イ ビ アーを モデル化 し てい ます。
stop_vcd
$dumpoff Verilog シ ス テ ム タ ス ク のビヘ イ ビ アーをモデル化 し てい ます。
close_vcd
VCD の生成を閉 じ ます。
『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG835) [参照 6] を参照す る か、 Tcl コ ン ソ ールに次を入力 し
ます。
<command> -help
例:
open_vcd xsim_dump.vcd
log_vcd /tb/dut/*
run all
close_vcd
quit
詳細は、 付録 B の 「Verilog 言語サポー ト の例外」 を参照 し て く だ さ い。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
VCD デー タ を使用 し て、 シ ミ ュ レーシ ョ ン エ ラ ーをデバ ッ グす る ためにシ ミ ュ レー タ の出力を検証す る こ と がで き
ます。
Tcl コ マ ン ド log_wave の使用
log_wave コ マ ン ド を実行 し 、 Vivado シ ミ ュ レー タ の波形ビ ュ ーアーで指定 し た HDL オブジ ェ ク ト を表示す る ため
に、 シ ミ ュ レーシ ョ ン出力を記録す る こ と がで き ます。 add_wave と は異な り 、 log_wave コ マ ン ド では波形ビ ュ ー
アー (波形 コ ン フ ィ ギ ュ レ ーシ ョ ン) に波形オブ ジ ェ ク ト が追加 さ れず、 Vivado シ ミ ュ レ ー タ の波形デー タ ベー ス
(wdb) への出力が記録 さ れ る よ う にな る だけです。
ヒ ン ト : オブジ ェ ク ト 挿入以前のオブジ ェ ク ト 値を表示 さ せる には、シ ミ ュ レーシ ョ ン を再開始する 必要があ り ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ンの再開を避け る には、デザ イ ンの表示可能な HDL オブジ ェ ク ト すべての値を取 り 込むため、シ ミ ュ
レーシ ョ ン run を開始す る と き に、 log_wave -r / Tcl コ マ ン ド を実行 し ます。
構文 :
log_wave [-recursive] [-r] [-quiet] [-verbose] <hdl_objects>...
Tcl コ マ ン ド log_wave の使用例
波形出力を記録す る には、 次の よ う に コ マ ン ド を使用 し ます。
•
デザ イ ン内のすべての信号 (代替の最上位モジ ュ ールの も のを除 く ) :
log_wave -r /
•
/tb ス コ ープ内のすべての信号 :
log_wave /tb/*
•
a で始ま っ て b で終わ り 、 ab 間に数字が入る よ う な名前のオブジ ェ ク ト :
log_wave [get_objects -regexp {^a[0-9]+b$}]
•
現在の ス コ ープお よ びすべての下位ス コ ープ内のすべてのオブジ ェ ク ト :
log_wave -r *
•
現在の ス コ ープ内のオブジ ェ ク ト :
log_wave *
•
ス コ ープ /tb/UUT のポー ト のみ : log_wave [get_objects -filter {type == in_port || type == out_port || type ==
inout_port || type == port} /tb/UUT/*]
•
ス コ ープ /tb/UUT の内部信号のみ : log_wave [get_objects -filter {type == signal} /tb/UUT/*]
信号順、 名前形式、 基数、 色な ど の波形 コ ン フ ィ ギ ュ レ ーシ ョ ン設定は必要に応 じ て波形 コ ン フ ィ ギ ュ レ ーシ ョ ン
(WCFG) フ ァ イ ルに保存 さ れます。 第 4 章 「シ ミ ュ レーシ ョ ン波形の解析」 を参照 し て く だ さ い。
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
[Objects] ビ ュ ー、 波形ビ ュ ー、 テキス ト エデ ィ タ ー
での信号のク ロ ス プ ローブ
Vivado シ ミ ュ レー タ では、 [Objects] ビ ュ ー、 波形ビ ュ ー、 テ キ ス ト エデ ィ タ ーにあ る 信号に対 し 、 ク ロ ス プ ロ ーブ
を実行す る こ と がで き ます。
[Objects] ビ ュ ーで、 波形ビ ュ ーに も 信号が表示 さ れてい る か ど う か確認 し ます (ま たはその逆のチ ェ ッ ク も 可能)。 次
の図に示す コ ン テ キ ス ト ビ ュ ーを開 く には、 信号を右 ク リ ッ ク し ま す。 [Show in Wave Window] を ク リ ッ ク す る か、
信号が ま だ波形 ウ ィ ン ド ウ に表示 さ れていない場合は [Add to Wave Window] を ク リ ッ ク し ます。
X-Ref Target - Figure 5-6
図 5‐6 : [Objects] ビ ュ ーのコ ン テキス ト メ ニ ュ ー オプ シ ョ ン
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第 5 章 : Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し たデザイ ンのデバ ッ グ
テ キ ス ト エデ ィ タ ーで信号を ク ロ ス プ ロ ーブする こ と も で き ます。次の図に示すコ ン テ キ ス ト ビ ュ ーを開 く には、信
号を右 ク リ ッ ク し ます。 [Add to Wave Window]、 [Show in Waveform]、 ま たは [Show in Objects] を ク リ ッ ク し ます。 波
形ビ ュ ーま たは [Objects] ビ ュ ーで信号がハ イ ラ イ ト さ れます。
X-Ref Target - Figure 5-7
図 5‐7 : テキス ト エデ ィ タ ーの コ ン テキス ト メ ニ ュ ー
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第 6 章 : 特殊なケースの処理
第 6章
特殊なケースの処理
グローバル リ セ ッ ト と ト ラ イ ス テー ト の使用
ザ イ リ ン ク ス デバ イ ス には、 デバ イ ス のすべての レ ジ ス タ に接続する 、 専用の配線お よ び回路があ り ます。
グローバル セ ッ ト および リ セ ッ ト ネ ッ ト
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン中には、 専用グ ロ ーバル セ ッ ト / リ セ ッ ト (GSR) 信号がアサー ト さ れます。 GSR 信号はデバ
イ ス の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンが終了す る と デ ィ アサー ト さ れます。 すべての フ リ ッ プ フ ロ ッ プお よ び ラ ッ チは こ の
リ セ ッ ト を受け、 レ ジ ス タ が ど の よ う に定義 さ れてい る かに よ っ て、 セ ッ ト ま たは リ セ ッ ト の ど ち ら かにな り ます。
推奨 : コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン後に GSR ネ ッ ト にア ク セ ス はで き ますが、 手動 リ セ ッ ト の代わ り に GSR 回路を使用
す る のは避けて く だ さ い。 こ れは FPGA デバ イ ス が、 シ ス テ ム リ セ ッ ト の よ う な フ ァ ン ア ウ ト の大 き い信号に対 し
て、 高速バ ッ ク ボーン配線を提供 し てい る ためです。 こ のバ ッ ク ボーン配線は専用 GSR 回路 よ り も 高速で、 GSR 信
号を転送す る 専用グ ロ ーバル配線 よ り も 簡単に解析がで き ます。
合成後お よ び イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後のシ ミ ュ レーシ ョ ン では、 GSR 信号は自動的に最初の 100ns 間アサー ト さ
れ、 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン後に発生す る リ セ ッ ト を シ ミ ュ レー ト し ます。
オプシ ョ ン で、 GSR パル ス を合成前の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン で供給で き ま すが、 すべての レ ジ ス タ を リ セ ッ ト す る
ロ ーカル リ セ ッ ト がデザ イ ンに含まれてい る 場合は必要あ り ません。
ヒ ン ト : テ ス ト ベンチを作成す る と き 、 GSR パルスは合成後お よ び イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後のシ ミ ュ レーシ ョ ン で
自動的に発生 し ます。 こ れに よ り 、 すべての レ ジ ス タ がシ ミ ュ レーシ ョ ンの最初の 100ns 間 リ セ ッ ト 状態に保持 さ れ
ます。
グローバル ト ラ イ ス テー ト ネ ッ ト
専用グ ロ ーバル GSR だけでな く 、 専用グ ロ ーバル ト ラ イ ス テー ト (GTS) ネ ッ ト を使用 し て コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン
モー ド 中に出力バ ッ フ ァ ーをハ イ イ ン ピーダ ン ス ス テー ト に設定す る こ と も で き ます。 標準操作中に汎用出力が標
準、 ト ラ イ ス テー ト 、 双方向出力であ る かに よ っ て、 汎用出力への影響は変わ り ます。 こ のため、 FPGA が コ ン フ ィ
ギ ュ レーシ ョ ン さ れた と き に、 出力が間違っ てほかのデバ イ ス を駆動す る こ と はあ り ません。
シ ミ ュ レーシ ョ ン では、 GTS 信号は通常駆動 さ れ ません。 GTS を駆動す る 回路は、 合成後お よ び イ ン プ リ メ ン テー
シ ョ ン後のシ ミ ュ レーシ ョ ンで使用で き 、 合成前の論理シ ミ ュ レーシ ョ ンにはオプシ ョ ンで追加で き ますが、 GTS パ
ルス幅はデフ ォ ル ト で 0 に設定 さ れます。
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第 6 章 : 特殊なケースの処理
グローバル ト ラ イ ス テー ト およびグ ローバル セ ッ ト / リ セ ッ ト 信
号の使用
図 6-1 は、 グ ロ ーバル ト ラ イ ス テー ト (GTS) お よ びグ ロ ーバル セ ッ ト / リ セ ッ ト (GSR) 信号が FPGA で ど の よ う に使
用 さ れてい る か を示 し てい ます。
X-Ref Target - Figure 6-1
,2V8VHGIRU
,QLWLDOL]DWLRQ
8VHU
3URJUDPPDEOH
/DWFK5HJLVWHU
*OREDO7UL6WDWH
*76
4
'
&(
,QLWLDOL]DWLRQ
&RQWUROOHU
8VHU7UL6WDWH
(QDEOH
&
*65
&/5
*76
,2
3DG
8VHU
3URJUDPPDEOH
/RJLF
5HVRXUFHV
8VHU2XWSXW
2XWSXW%XIIHU
8VHU
$V\QF
5HVHW
8VHU,QSXW
,QSXW%XIIHU
*OREDO
6HW5HVHW
*65
*HQHUDO3XUSRVH
;
図 6‐1 : ビル ト イ ン FPGA 初期化回路図
Verilog の GSR および GTS
グ ロ ーバル セ ッ ト / リ セ ッ ト (GSR) お よ びグ ロ ーバル ト ラ イ ス テー ト (GTS) 信号は
<Vivado_Install_Dir>/data/verilog/src/glbl.v モジ ュ ールで定義 さ れてい ます。
ほ と ん ど の場合、 GSR お よ び GTS を テ ス ト ベンチで定義す る 必要はあ り ません。
glbl.v フ ァ イ ルはグ ロ ーバル GSR お よ び GTS 信号を宣言 し 、 自動的に GSR に 100 ns 間パルス を送 り ます。
VHDL の GSR および GTS グ ロ ーバル セ ッ ト / リ セ ッ ト (GSR) お よ びグ ロ ーバル ト ラ イ ス テー ト (GTS) 信号は
<Vivado_Install_Dir>/data/vhdl/src/unisims/primitive/GLBL_VHD.vhd モジ ュ ールで定義 さ れてい
ます。
GLBL_VHD コ ン ポーネ ン ト を使用す る には、 それを テ ス ト ベンチに イ ン ス タ ン シエー ト する 必要があ り ます。
GLBL_VHD フ ァ イ ルはグ ロ ーバル GSR お よ び GTS 信号を宣言 し 、 自動的に GSR に 100 ns 間パルス を送 り ます。
次の コ ー ド 例は、 テ ス ト ベンチに GLBL_VHD を イ ン ス タ ン シエー ト し 、 Reset on Configuration (ROC) のアサー ト パ
ルス幅を 90ns に変更 し ます。
GLBL_VHD inst:GLBL_VHD generic map (ROC_WIDTH => 90000);
デル タ サイ クル と レース コ ンデ ィ シ ョ ン
本書では、 イ ベン ト ベース のシ ミ ュ レー タ について説明 し ます。 イ ベン ト シ ミ ュ レー タ では、任意のシ ミ ュ レーシ ョ
ン時間に複数の イ ベン ト を処理で き ます。 こ れ ら の イ ベン ト が処理中の と き 、 シ ミ ュ レー タ はシ ミ ュ レーシ ョ ン時間
を進め る こ と はで き ま せん。 こ の イ ベン ト 処理時間は、 一般的に 「デル タ サ イ ク ル」 と 呼ばれ ま す。 任意のシ ミ ュ
レーシ ョ ン時間ス テ ッ プには複数のデル タ サ イ ク ルを含め る こ と がで き ます。
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第 6 章 : 特殊なケースの処理
シ ミ ュ レーシ ョ ン時間は、 そのシ ミ ュ レーシ ョ ン時間で処理する ト ラ ンザ ク シ ョ ンがない場合にのみ、 進め る こ と が
で き ます。 こ のため、 イ ベン ト が時間ス テ ッ プ内で ス ケ ジ ュ ール さ れ る タ イ ミ ン グに よ っ て、 シ ミ ュ レー タ で予期せ
ぬ結果が出 る 可能性があ り ます。 次の VHDL コ ー ド は、 予期 し ない結果が出 る 例を示 し てい ます。
予測 し ない結果にな る VHDL コ ー ド 例
clk_b <= clk;
clk_prcs : process (clk)
begin
if (clk'event and clk='1') then
result <= data;
end if;
end process;
clk_b_prcs : process (clk_b)
begin
if (clk_b'event and clk_b='1') then
result1 <= result;
end if;
end process;
こ の例には、 2 つの同期プ ロ セ ス があ り ます。
•
clk_prcs
•
clk_b_prcs
シ ミ ュ レー タ は、 シ ミ ュ レーシ ョ ン時間を進め る 前に clk_b <= clk 割 り 当て を実行 し ます。 こ の結果、2 ク ロ ッ ク エ ッ
ジ内で発生す る はずの イ ベン ト が 1 ク ロ ッ ク エ ッ ジ内で発生 し 、 レース コ ンデ ィ シ ョ ンにな り ます。
こ の よ う な状況を回避す る には、 次の点に注意 し て く だ さ い。
•
ク ロ ッ ク と デー タ は同時に変更 し ないで く だ さ い。 出力ご と に遅延を挿入 し ます。
•
同 じ ク ロ ッ ク を使用 し ます。
•
次の例に示す よ う に一時的な信号を使用 し てデル タ 遅延を強制的に使用 し ます。
clk_b <= clk;
clk_prcs : process (clk)
begin
if (clk'event and clk='1') then
result <= data;
end if;
end process;
result_temp <= result;
clk_b_prcs : process (clk_b)
begin
if (clk_b'event and clk_b='1') then
result1 <= result_temp;
end if;
end process;
ほ と ん ど の イ ベン ト ベース シ ミ ュ レー タ は、 デル タ サ イ ク ルを表示で き る よ う にな っ てい ます。 シ ミ ュ レーシ ョ ン
問題をデバ ッ グす る 場合は こ の表示を利用 し て く だ さ い。
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第 6 章 : 特殊なケースの処理
ASYNC_REG 制約の使用
ASYNC_REG 制約には、 次の よ う な機能があ り ます。
•
デザ イ ンの非同期レ ジ ス タ を識別 し ます。
•
こ れ ら の レ ジ ス タ の X 伝搬をデ ィ ス エーブルに し ます。
ASYNC_REG 制約は、 次のいずれか を使用 し て フ ロ ン ト エン ド デザ イ ンの レ ジ ス タ に適用で き ます。
•
HDL コ ー ド の属性
•
ザ イ リ ン ク ス デザ イ ン制約 (XDC) の制約
ASYNC_REG が適用 さ れてい る レ ジ ス タ は、 タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン中に前の値を保持 し 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン
に X を出力 し ません。 新 し い値 も ク ロ ッ ク 信号が供給 さ れた可能性があ る ので、 注意 し て く だ さ い。
ASYNC_REG 制約は CLB お よ び入出力ブ ロ ッ ク (IOB) レ ジ ス タ お よ び ラ ッ チにのみ適用で き ます。 ASYNC_REG 制
約に関 し ては、 『Vivado Design Suite プ ロ パテ ィ リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG912)[参照 12] の 「AYNC_REG」 を参照 し て
く だ さ い。
推奨 : 非同期デー タ で ク ロ ッ キ ン グ を避け ら れない場合は、IOB ま たは CLB レ ジ ス タ にのみに ク ロ ッ ク を供給 し て く
だ さ い。 RAM、 シ フ ト レ ジ ス タ LUT (SRL)、 ま たはその他の同期エ レ メ ン ト へ、 非同期信号で ク ロ ッ キ ン グす る 場
合は、 決定的な結果にはな ら ないので、 避けて く だ さ い。 で き る 限 り 、 まず、 レ ジ ス タ 、 ラ ッ チ、 ま たは FIFO で非
同期信号を正 し く 同期 し てか ら 、 RAM、 シ フ ト レ ジ ス タ LUT (SRL) な ど の同期エ レ メ ン ト へ書 き 込む よ う に し て く
だ さ い。 詳細は、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド :制約の使用』 (UG903) [参照 9] を参照 し て く だ さ い。
同期エ レ メ ン ト の X 伝搬のデ ィ ス エーブル
タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン中に タ イ ミ ン グ エ ラ ーが発生す る と 、 ラ ッ チ、 レ ジ ス タ 、 RAM ま たはその他の同期エ
レ メ ン ト はデフ ォ ル ト で X を シ ミ ュ レー タ に出力 し ます。 実際の出力値が未知のために、 こ う な り ます。 可能性 と し
ては、 レ ジ ス タ の出力は次の よ う にな り ます。
•
前の値を保持
•
新 し い値へア ッ プデー ト
•
同期エ レ メ ン ト の ク ロ ッ ク 供給後 し ば ら く 経っ てか ら 、 値が決定 さ れない メ タ ス テーブル状態にな る
こ の値は決定で き ず、 正確な シ ミ ュ レーシ ョ ン結果は得 ら れないので、 エ レ メ ン ト は未知の値を示す X を出力 し ま
す。 X 出力は次の ク ロ ッ ク サ イ ク ル ま でその ま ま 保持 さ れ ます。 そのサ イ ク ルで、 ほかに違反がな ければ、 次の ク
ロ ッ ク 供給を受けた値が出力を ア ッ プデー ト し ます。
X が出力 さ れ る と 、 シ ミ ュ レーシ ョ ンに大 き な影響が出 る こ と があ り ます。 た と えば、 1 つの レ ジ ス タ で X が生成 さ
れ る と 、 続 く ク ロ ッ ク サ イ ク ルで、 その X がほかに伝搬 さ れ る 可能性があ り ます。 そ う な る と 、 テ ス ト 中のデザ イ
ンの大部分が未知の ス テー ト にな っ て し ま い ます。
X が生成 さ れない よ う にする には、 次の作業を行っ て く だ さ い。
•
同期パ ス に関 し ては、 そのパ ス を解析 し 、 こ のパ ス ま たはほかのパ ス に関連 し た タ イ ミ ン グ問題を修正 し て、 回
路が正 し く 動作す る よ う に し ます。
•
非同期パ ス に関 し ては、 タ イ ミ ン グ違反を ほかの方法で回避で き ない場合にのみ、 ASYNC_REG プ ロ パテ ィ を使
用 し て、 タ イ ミ ン グ違反が発生 し てい る 間に同期エ レ メ ン ト の X 伝搬をデ ィ ス エーブルに し ます。
X 伝搬がデ ィ ス エーブルにな る と 、 、 レ ジ ス タ の出力には前の値が保持 さ れます。 実際のシ リ コ ン では、 レ ジ ス タ は
新 し い値に変更 さ れ る こ と も あ り ま す。 X 伝搬をデ ィ ス エーブルにす る と 、 シ リ コ ン の動作 と は一致 し ないシ ミ ュ
レーシ ョ ン結果にな る こ と があ り ます。
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第 6 章 : 特殊なケースの処理
注意 : こ のオプシ ョ ン を使用す る 場合は注意が必要です。 タ イ ミ ン グ違反を こ れ以外の方法で回避で き ない場合にの
み使用 し て く だ さ い。
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン イ ン タ ー フ ェ イ スのシ ミ ュ
レーシ ョ ン
こ のセ ク シ ョ ンでは、 次の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン イ ン タ ーフ ェ イ ス のシ ミ ュ レーシ ョ ンについて説明 し ます。
•
JTAG シ ミ ュ レーシ ョ ン
•
SelectMAP シ ミ ュ レーシ ョ ン
JTAG シ ミ ュ レーシ ョ ン
BSCAN コ ン ポーネ ン ト のシ ミ ュ レーシ ョ ンはすべてのデバ イ ス でサポー ト さ れます。
シ ミ ュ レーシ ョ ンでは、 JTAG ポー ト と 一部の JTAG 操作 コ マ ン ド がサポー ト さ れます。 ス キ ャ ン チ ェーンへの イ ン
タ ーフ ェ イ ス も 含め、 JTAG イ ン タ ーフ ェ イ ス は完全にはサポー ト さ れてい ません、 こ の イ ン タ ーフ ェ イ ス を シ ミ ュ
レー ト す る には、 次の作業を行い ます。
1.
BSCANE2 コ ン ポーネ ン ト を イ ン ス タ ン シエー ト し 、 デザ イ ンに接続 し ます。
2.
JTAG_SIME2 コ ン ポーネ ン ト をデザ イ ンではな く 、 テ ス ト ベンチに イ ン ス タ ン シエー ト し ます。
こ の イ ン タ ーフ ェ イ ス は次の も のにな り ます。
•
外部 JTAG 信号 (TDI、 TDO、 TCK な ど) への イ ン タ ーフ ェ イ ス
•
BSCAN コ ン ポーネ ン ト への通信チ ャ ネル
コ ン ポーネ ン ト 間の通信は VPKG VHDL パ ッ ケージ フ ァ イ ル ま たは Verilog グ ロ ーバル モジ ュ ール glbl で行われ ま
す。 従っ て、 特定の JTAG_SIME2 コ ン ポーネ ン ト と デザ イ ン間、 ま たは特定の BSCANE2 シ ン ボル間に暗示的接続は
必要あ り ません。
JTAG/BSCAN の動作が理解す る ため、 ス テ ィ ミ ュ ラ ス はテ ス ト ベンチ内の特定の JTAG_SIME2 コ ン ポーネ ン ト か ら
駆動お よ び表示で き ます。 こ れ ら の コ ン ポーネ ン ト 両方の イ ン ス タ ン シエーシ ョ ン テ ンプ レー ト は、 Vivado® Design
Suite テ ンプ レー ト お よ びそのデバ イ ス の ラ イ ブ ラ リ ガ イ ド か ら 入手で き ます。
SelectMAP シ ミ ュ レーシ ョ ン
イ ン ス タ ン シエーシ ョ ン テ ンプ レー ト を含む コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン シ ミ ュ レーシ ョ ン モデル (SIM_CONFIGE2 お
よ び SIM_CONFIGE3) を使用す る と 、 最終的に DONE ピ ンが High にな る のを確認す る ために、 サポー ト さ れてい る
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン イ ン タ ーフ ェ イ ス を シ ミ ュ レー ト で き ます。 こ れは、 サポー ト さ れてい る コ ン フ ィ ギ ュ レー
シ ョ ン イ ン タ ーフ ェ イ ス で、 サポー ト デバ イ ス が ス テ ィ ミ ュ ラ ス に ど の よ う に反応す る かを示すモデルです。
表 6-1 には、 サポー ト さ れ る イ ン タ ーフ ェ イ スお よ びデバ イ ス を リ ス ト し てい ます。
表 6‐1 : サポー ト さ れる コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン デバイ スおよびモー ド
デバイ ス
SelectMAP
シ リ アル
SPI
BPI
7 シ リ ーズお よ び
Zynq®-7000 AP SoC デバ イ ス
あり
あり
なし
なし
UltraScale™ デバ イ ス
あり
あり
なし
なし
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第 6 章 : 特殊なケースの処理
こ れ ら のモデルは、 制御信号ア ク テ ィ ビ テ ィ を処理 し 、 ビ ッ ト フ ァ イ ルを ダ ウ ン ロ ー ド し ます。 CRC、 IDCODE の よ
う な内部レ ジ ス タ 設定 と ス テー タ ス レ ジ ス タ が含まれてい ます。 Sync Word がデバ イ ス に入力 さ れ、 ス タ ー ト ア ッ プ
シーケ ン ス で処理 さ れ る と こ ろ が監視で き ま す。 図 6-2 は、 シ ス テ ム を ハー ド ウ ェ ア か ら シ ミ ュ レ ーシ ョ ン環境に
マ ッ プす る 方法を示 し てい ます。
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン プ ロ セ ス は、各デバ イ ス の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ユーザー ガ イ ド に ま と め ら れてい ます。
こ れ ら のガ イ ド には、 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン シーケ ン スお よ び コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン イ ン タ ーフ ェ イ ス に関す
る 情報が記載 さ れてい ます。
X-Ref Target - Figure 6-2
+RVW&RQWUROOHU,QSXW6WLPXOXVWR0RGHO
&RQILJXUDWLRQ6LPXODWLRQ0RGHO
0HPRU\
,'&2'(3DUDPHWHU
&RQWUROOHU
7DUJHW)3*$
%LW)LOH
6HOHFW0$3
&RQWURO
/RJLF
8VHU
0HPRU\
&&/.
'DWD>Q@
&6
5':5
352*B%
,1,7B%
0RGH3LQV>@
;
図 6‐2 : モデル イ ン タ ラ ク シ ョ ン を示すブ ロ ッ ク図 シ ス テム レ ベルの記述
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン モデルを使用す る と 、 ハー ド ウ ェ アが利用可能にな る 前に、 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン イ ン
タ ーフ ェ イ ス制御 ロ ジ ッ ク を テ ス ト で き ます。 こ のモデルはデバ イ ス全体を シ ミ ュ レー ト し 、 次の よ う にシ ス テ ム レ
ベルで使用 さ れます。
•
ワ イ ヤ、 制御信号処理、 デー タ 入力ア ラ イ メ ン ト が正 し く 実行 さ れ る よ う 、 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ロ ジ ッ ク を
制御す る ためにプ ロ セ ッ サを使用す る アプ リ ケーシ ョ ン
•
デー タ ア ラ イ メ ン ト が正 し く 実行 さ れ る よ う CS (SelectMAP Chip Select) ま たは CLK 信号を使用 し てデー タ 読み
込みプ ロ セ ス を制御す る アプ リ ケーシ ョ ン
•
SelectMAP ABORT ま たは Readback を実行す る 必要のあ る シ ス テ ム
こ のモデルに関連す る ZIP フ ァ イ ルは、 次か ら 入手で き ます。
http://www.xilinx.com/txpatches/pub/documentation/misc/config_test_bench.zip
こ の ZIP フ ァ イ ルには、SelectMAP ロ ジ ッ ク を実行する プ ロ セ ッ サ を シ ミ ュ レー ト する サンプル テ ス ト ベンチが含ま
れてい ます。 こ れ ら のテ ス ト ベンチには、 SelectMAP イ ン タ ーフ ェ イ ス を制御す る プ ロ セ ッ サを エ ミ ュ レー ト す る 制
御 ロ ジ ッ ク が含ま れ、 フル コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン、 ABORT、 お よ び IDCODE と ス テー タ ス レ ジ ス タ の Readback
な ど の機能があ り ます。
シ ミ ュ レー ト さ れた ホ ス ト シ ス テ ムには、 フ ァ イ ル配信お よ び制御信号管理な ど の機能が必要です。 こ れ ら の制御シ
ス テ ムはデバ イ ス の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ユーザー ガ イ ド の説明に し たがっ て設計す る 必要があ り ます。
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン モデルは、 BIT フ ァ イ ルがデバ イ ス に読み込ま れた と き に、 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン プ ロ
シージ ャ 中にデバ イ ス内で起 き てい る こ と も 示 し ます。
BIT フ ァ イ ルのダ ウ ン ロ ー ド 中、 モデルは各 コ マ ン ド を実行 し 、 ハー ド ウ ェ アの変更 と 同 じ にな る よ う に レ ジ ス タ 設
定を変更 し ます。
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第 6 章 : 特殊なケースの処理
CRC レ ジ ス タ が CRC 値を累積す る のを監視す る こ と がで き ます。 ま た、 こ のモデルは、 デバ イ ス が さ ま ざ ま な コ ン
フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ス テー ト を遷移 し てい く と き に設定 さ れ る ス テー タ ス レ ジ ス タ ビ ッ ト も 示 し ます。
モデルを使用 し たデバ ッ グ
各 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン モデルは、 正 し い コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンの例を提供 し ます。 デバ イ ス プ ロ グ ラ ムの問
題が発生 し た と き に こ の例を参考にす る と 、 デバ ッ グが し やす く な り ます。
ス テー タ ス レ ジ ス タ は Vivado デバ イ ス プ ロ グ ラ マ を使用す る と 、 JTAG を介 し て読み出す こ と がで き ます。 レ ジ ス
タ には、 デバ イ ス の現在の ス テー タ ス に関連 し た情報が含ま れ る ので、 デバ ッ グの と き に利用で き ます。 ボー ド に問
題があ る 場合は、 まず Vivado デバ イ ス プ ロ グ ラ マに ス テー タ ス レ ジ ス タ を読み込んでデバ ッ グ を始め ます。
ス テー タ ス レ ジ ス タ が読み込まれた ら 、 それを シ ミ ュ レーシ ョ ンにマ ッ プ し て、 デバ イ ス の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン
段階を確かめ る こ と がで き ます。
た と えば、 GHIGH ビ ッ ト はデー タ の読み込みが完了 し た後に High に設定 さ れます。 こ のビ ッ ト が設定 さ れていない
場合は、 デー タ の読み込みは完了 し ていない こ と にな り ます。 ま た、 ス タ ー ト ア ッ プ シーケ ン ス で解放 さ れ る BitGen
で設定 さ れた GTW、 GWE お よ び DONE 信号 も 監視で き ます。
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン モデルでは、 エ ラ ー挿入 も 可能です。 デー タ の読み込みが一時停止 さ れ、 問題があ る ま ま読
み込みが再開 さ れ る と 、 ア ク テ ィ ブな CRC ロ ジ ッ ク が問題を検出 し ます。 BIT フ ァ イ ルに手動で挿入 さ れた ビ ッ ト
フ リ ッ プ も 検出 し 、 デバ イ ス が こ のエ ラ ーを処理す る の と 同 じ よ う に、 処理 し ます。
サポー ト さ れる機能 デバ イ ス別の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ユーザー ガ イ ド には、 各 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン イ ン タ ーフ ェ イ ス の使用に
サポー ト さ れ る 方法の概要が示 さ れてい ます。 次の表は、 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン ユーザー ガ イ ド で説明 さ れ る 機
能の中で、 サポー ト さ れてい る も のを示 し てい ます。
SIM_CONFIGE2 モデルのサポー ト は次の よ う にな っ てい ます。
•
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン デー タ の リ ー ド バ ッ ク はサポー ト さ れません。
•
CRC 値は計算 さ れますが、 提供 さ れ る コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン デー タ は格納 さ れません。
•
有効な コ マ ン ド シーケ ン スお よ び信号処理がデバ イ ス に対 し て提供 さ れてい る こ と を確認する ため、特定の レ ジ
ス タ のみでの リ ー ド バ ッ ク が可能です。
•
リ ー ド バ ッ ク デー タ フ ァ イ ルを生成す る ためのモデルではあ り ません。
表 6‐2 : モデルをサポー ト する ス レーブ SelectMAP およびシ リ アルの機能
ス レーブ SelectMAP およびシ リ アルの機能
サポー ト あ り
マ ス タ ー モー ド
なし
デ イ ジー チ ェ ーン - ス レーブ パ ラ レル デ イ ジー チ ェーン
なし
SelectMAP デー タ 読み込み
あり
連続 SelectMAP デー タ 読み込み
あり
非連続 SelectMAP デー タ 読み込み
あり
SelectMAP ABORT
あり
SelectMAP リ コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン
なし
SelectMAP デー タ 順序付け
あり
リ コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンお よ びマルチブー ト
なし
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン CRC - コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン中の CRC
チェ ッ ク
あり
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン CRC - コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン後の CRC
なし
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第 6 章 : 特殊なケースの処理
シ ミ ュ レーシ ョ ン でのブ ロ ッ ク RAM の競合チ ェ ッ
クのデ ィ スエーブル
ザ イ リ ン ク ス ブ ロ ッ ク RAM メ モ リ は真のデ ュ アル ポー ト RAM で、 ど ち ら のポー ト も いつで も ど の メ モ リ ロ ケー
シ ョ ン か ら で も ア ク セ ス で き ますが、 同 じ ア ド レ ス空間が同時に読み出 し お よ び書 き 込み さ れ る と 、 ブ ロ ッ ク RAM
ア ド レ ス の競合が発生 し ます。 こ れ ら は有効な競合で、 読み出 し ポー ト か ら 読み出 さ れ る デー タ が有効ではないため
に発生 し ます。
ハー ド ウ ェ アでは、 読み出 さ れた値が古いデー タ か、 新 し いデー タ か、 古いデー タ と 新 し いデー タ の組み合わせであ
る 可能性があ り ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ンでは、 読み出 さ れた値が予期値でないため X が出力 さ れます。 ブ ロ ッ ク RAM の競合の詳細につい
ては、 デバ イ ス のユーザー ガ イ ド を参照 し て く だ さ い。
アプ リ ケーシ ョ ンに よ っ ては、 こ の状態を回避で き なか っ た り 、 設計変更で き ない こ と があ り ます。 その よ う な場合
は、 ブ ロ ッ ク RAM で こ れ ら の違反が検出 さ れない よ う に設定す る こ と がで き ます。 こ れは、 ブ ロ ッ ク RAM プ リ ミ
テ ィ ブのジ ェ ネ リ ッ ク (VHDL) ま たはパ ラ メ ー タ ー (Verilog) の SIM_COLLISION_CHECK 文字列で制御で き ます。
表 6-3 は、 競合が発生 し た と き のシ ミ ュ レーシ ョ ン動作を制御す る ため、 SIM_COLLISION_CHECK で使用で き る 文
字列オプシ ョ ン を示 し てい ます。
表 6‐3 : SIM_COLLISION_CHECK 文字列
文字列
書き込み競合 メ ッ セージ
出力での X の書き込み
ALL
あり
あり
WARNING_ONLY
あり
な し 。 競合発生時にのみ適用 さ れ、 同 じ ア ド レ ス空間の
後に続 く 読み出 し で、 出力に X が表示 さ れ る 可能性あ り
GENERATE_X_ONLY
なし
あり
None
なし
な し 。 競合発生時にのみ適用 さ れ、 同 じ ア ド レ ス空間の
後に続 く 読み出 し で、 出力に X が表示 さ れ る 可能性あ り
イ ン ス タ ン ス レベルで SIM_COLLISION_CHECK を使用する と 、 各ブ ロ ッ ク RAM イ ン タ ーフ ェ イ ス の設定を変更で
き ます。
消費電力解析のための SAIF フ ァ イルのダ ン プ
•
Vivado シ ミ ュ レー タ : 73 ページの 「Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し た消費電力解析」
•
第 8 章 「サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用」 121 ページの 「消費電力解析用の SAIF のダ ンプ」
AXI バス フ ァ ン ク シ ョ ン モデルを使用 し たデザイ ン
のシ ミ ュ レーシ ョ ン
こ の ト ピ ッ ク の詳細は、 123 ページの 「AXI バス フ ァ ン ク シ ョ ン モデルを使用 し たデザ イ ンのシ ミ ュ レーシ ョ ン」 を
参照 し て く だ さ い。
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第 6 章 : 特殊なケースの処理
コ ンパイルまたはシ ミ ュ レーシ ョ ンのスキ ッ プ
コ ンパイルのスキ ッ プ
既存の スナ ッ プシ ョ ッ ト にシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し 、シ ミ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルセ ッ ト に SKIP_COMPILATION プ
ロ パテ ィ を設定 し て、 デザ イ ンの コ ンパ イ ル (ま たは再コ ンパ イ ル) を ス キ ッ プす る こ と がで き ます。
set_property SKIP_COMPILATION 1 [get_filesets sim_1]
注記 : こ のプ ロ パテ ィ を設定す る と 、前回コ ンパ イ ル し た後のデザ イ ン フ ァ イ ルへの変更はシ ミ ュ レーシ ョ ンには反
映 さ れません。
シ ミ ュ レーシ ョ ンのスキ ッ プ
シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行せずに、 シ ミ ュ レーシ ョ ン ス ナ ッ プシ ョ ッ ト を エ ラ ボ レー ト お よ び コ ンパ イ ル し て、 デザ イ
ン HDL フ ァ イ ル に 対 し て セ マ ン テ ィ ッ ク チ ェ ッ ク を 実行す る に は、 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン フ ァ イ ル セ ッ ト に
SKIP_SIMULATION プ ロ パテ ィ を設定 し ます。
set_property SKIP_SIMULATION true [get_filesets sim_1]
重要 : 上記のいずれかのプ ロ パテ ィ を使用す る 場合は、 シ ミ ュ レ ーシ ョ ン 設定で [clean up simulation files] チ ェ ッ ク
ボ ッ ク ス を オ フ に し ます。ま た、バ ッ チ/Tcl モー ド で実行 し てい る 場合は、launch_simulation -noclean_dir を実行 し ます。
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
第 7章
バ ッ チ またはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
概要
本章では、 コ マ ン ド ラ イ ンの コ ンパ イ ルお よ びシ ミ ュ レーシ ョ ン プ ロ セ ス について説明 し 、 Vivado® Design Suite シ
ミ ュ レー タ の実行フ ァ イ ルお よ び対応す る オプシ ョ ン、 お よ びシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る Tcl コ マ ン ド を リ ス ト し
てい ます。
Vivado シ ミ ュ レー タ の Tcl コ マ ン ド の リ ス ト は、 次を入力す る と 表示 さ れます。
help -category sim
Tcl コ マ ン ド の使用方法については、 『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG835) [参照 7] を参照
し て く だ さ い。
シ ミ ュ レー タ コ マ ン ド を実行す る と 、 Vivado シ ミ ュ レー タ は次の こ と を実行 し ます。
•
xvlog お よ び xvhdl を実行 し て、 デザ イ ン を解析
•
バ ッ ク グ ラ ン ド で xelab を実行 し 、 デザ イ ン をエ ラ ボ レー ト し 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン スナ ッ プシ ョ ッ ト に コ ンパ
イ ル (ス ナ ッ プシ ョ ッ ト は Vivado シ ミ ュ レー タ で実行可能)
2 番目のプ ロ セ ス が完了す る と 、 Vivado ツールは xsim を起動 し て、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
Vivado シ ミ ュ レー タ の コ マ ン ド ラ イ ンのス テ ッ プ
ビヘ イ ビ アーま たは タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンのいずれか を コ マ ン ド ラ イ ン か ら 実行す る には、 次の ス テ ッ プ を
実行す る 必要があ り ます。
1.
「デザ イ ン フ ァ イ ル、 xvhdl お よ び xvlog の解析」
2.
「デザ イ ン ス ナ ッ プシ ョ ッ ト のエ ラ ボ レー ト お よ び生成 (xelab)」
3.
「デザ イ ン ス ナ ッ プシ ョ ッ ト のシ ミ ュ レーシ ョ ン (xsim)」
次のセ ク シ ョ ンでは、 こ れ ら の手順について説明 し ます。
次のセ ク シ ョ ンで説明す る よ う に、 タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンには追加要件があ り ます。
•
第 2 章の 「 タ イ ミ ン グ ネ ッ ト リ ス ト の生成」
•
106 ページの 「合成後お よ び イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後のシ ミ ュ レーシ ョ ン」
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
デザイ ン フ ァ イル、 xvhdl および xvlog の解析
xvhdl お よ び xvlog コ マ ン ド は、 それぞれ VHDL お よ び Verilog フ ァ イ ル を解析 し ま す。 各オプ シ ョ ン の詳細は、
96 ページの表 7-2を参照 し て く だ さ い。
xvhdl
xvhdl コ マ ン ド は VHDL アナ ラ イ ザー (パーサー ) です。
xvhdl の構文
xvhdl
[-encryptdumps]
[-f [-file] <filename>]
[-h [-help]
[-initfile <init_filename>]
[-L [-lib] <library_name> [=<library_dir>]]
[-log <filename>]
[-nolog]
[-prj <filename>]
[-relax]
[-v [verbose] [0|1|2]]
[-version]
[-work <library_name> [=<library_dir>]
こ の コ マ ン ド は VHDL ソ ース フ ァ イ ルを解析 し 、 解析済みデー タ をデ ィ ス ク の HDL ラ イ ブ ラ リ に保存 し ます。
xvhdl の例
xvhdl file1.vhd file2.vhd
xvhdl -work worklib file1.vhd file2.vhd
xvhdl -prj files.prj
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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89
第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
xvlog
xvlog コ マ ン ド は Verilog パーサーです。 xvlog コ マ ン ド は Verilog ソ ース フ ァ イ ルを解析 し 、 解析済みデー タ をデ ィ
ス ク の HDL ラ イ ブ ラ リ に保存 し ます。
xvlog の構文
xvlog
[-d [define] <name>[=<val>]]
[-encryptdumps]
[-f [-file] <filename>]
[-h [-help]]
[-i [include] <directory_name>]
[-initfile <init_filename>]
[-L [-lib] <library_name> [=<library_dir>]]
[-log <filename>]
[-nolog]
[-noname_unamed_generate]
[-relax]
[-prj <filename>]
[-sourcelibdir <sourcelib_dirname>]
[-sourcelibext <file_extension>]
[-sourcelibfile <filename>]
[-sv]
[-v [verbose] [0|1|2]]
[-version]
[-work <library_name> [=<library_dir>]
xvlog の例
xvlog file1.v file2.v
xvlog -work worklib file1.v file2.v
xvlog -prj files.prj
デザイ ン スナ ッ プ シ ョ ッ ト のエ ラ ボレー ト および生
成 (xelab)
Vivado シ ミ ュ レー タ を使用す る シ ミ ュ レーシ ョ ンは、 次の 2 段階に分けて行われます。
•
まず、シ ミ ュ レー タ コ ンパ イ ラ の xelab が、HDL モデルを ス ナ ッ プシ ョ ッ ト に コ ンパ イ ル し ます。スナ ッ プシ ョ ッ
ト は、 シ ミ ュ レー タ が実行で き る 形式でモデルを表記 し た も のです。
•
次に、 そのモデルを シ ミ ュ レー ト す る ため、 シ ミ ュ レー タ がその ス ナ ッ プシ ョ ッ ト を読み込み、実行 し ます (xsim
コ マ ン ド を使用)。 非プ ロ ジ ェ ク ト モー ド の場合は、 最初の段階を飛ば し て次の段階を繰 り 返す こ と で、 ス ナ ッ
プシ ョ ッ ト を再利用で き ます。
シ ミ ュ レー タ で スナ ッ プシ ョ ッ ト が作成 さ れ る と 、 モデルの最上位モジ ュ ールの名前に基づいて、 スナ ッ プシ ョ ッ ト
名が割 り 当て ら れます。 し か し 、 コ ンパ イ ラ へのオプシ ョ ン と し て スナ ッ プシ ョ ッ ト 名を指定す る と 、 こ のデフ ォ ル
ト 設定を上書 き で き ま す。 ス ナ ッ プシ ョ ッ ト 名は、 デ ィ レ ク ト リ ま たは SIMSET 内で重複 し ない よ う に し ま す。 デ
フ ォ ル ト で も カ ス タ ムで も 、 同 じ ス ナ ッ プシ ョ ッ ト 名を使用す る と 、 前にビル ド し た スナ ッ プシ ョ ッ ト がその名前で
上書 き さ れて し ま い ます。
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
重要 : 同 じ デ ィ レ ク ト リ ま たは SIMSET 内で同 じ ス ナ ッ プシ ョ ッ ト 名を使用 し て、 2 つのシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す
る こ と はで き ません。
xelab
xelab コ マ ン ド は、 指定 し た最上位ユニ ッ ト に対 し て次の こ と を実行 し ます。
•
言語結合ルールお よ び –L <library> コ マ ン ド ラ イ ンで指定 し た HDL ラ イ ブ ラ リ の ど ち ら か を使用 し て、 下位デ
ザ イ ン ユニ ッ ト を読み込みます。
•
デザ イ ンの ス タ テ ィ ッ ク エ ラ ボ レーシ ョ ン (パ ラ メ ー タ ーの設定、 ジ ェ ネ リ ッ ク の処理、 generate 文の実行な ど)
を実行 し ます。
•
実行可能な コ ー ド を生成 し ます。
•
生成 さ れた実行可能 コ ー ド を シ ミ ュ レーシ ョ ン カーネル ラ イ ブ ラ リ に リ ン ク し て、 実行可能なシ ミ ュ レーシ ョ
ン ス ナ ッ プシ ョ ッ ト を作成 し ます。
こ のあ と 、 出力 さ れた実行可能な シ ミ ュ レーシ ョ ン の ス ナ ッ プシ ョ ッ ト 名を xsim コ マ ン ド のオプシ ョ ン と し て、 別
のオプシ ョ ン と 共に使用 し ます。
ヒ ン ト : xelab は解析 コ マ ン ド の xvlog お よ び xvhdl を暗示的に呼び出す こ と がで き ます。解析ス テ ッ プは xelab -prj オ
プシ ョ ン を使用 し て組み込む こ と がで き ます。 プ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イ ルの詳細は、 103 ページの 「プ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イ
ル (.prj) の構文」 を参照 し て く だ さ い。
xelab コ マ ン ド 構文オプ シ ョ ン
各オプシ ョ ンの詳細は、 96 ページの表 7-2を参照 し て く だ さ い。
xelab
[-d [define] <name>[=<val>]
[-debug <kind>]
[-f [-file] <filename>]
[-generic_top <value>]
[-h [-help]
[-i [include] <directory_name>]
[-initfile <init_filename>]
[-log <filename>]
[-L [-lib] <library_name> [=<library_dir>]
[-maxdesigndepth arg]
[-mindelay]
[-typdelay]
[-maxarraysize arg]
[-maxdelay]
[-mt arg]
[-nolog]
[-noname_unnamed_generate]
[-notimingchecks]
[-nosdfinterconnectdelays]
[-nospecify]
[-O arg]
[-Odisable_acceleration arg]
[-Odisable_always_combine]
[-Odisable_pass_through_elimination]
[-Odisable_process_opt]
[-Odisable_unused_removal]
[-Oenable_cdfg]
L
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
[-Odisable_cdfg]
[-Oenable_always_combine]
[-Oenable_pass_through_elimination]
[-Oenable_unused_removal]
[-override_timeunit]
[-override_timeprecision]
[-prj <filename>]
[-pulse_e arg]
[-pulse_r arg]
[-pulse_int_e arg]
[-pulse_int_r arg]
[-pulse_e_style arg]
[-r [-run]]
[-R [-runall
[-rangecheck]
[-relax]
[-s [-snapshot] arg]
[-sdfnowarn]
[-sdfnoerror]
[-sdfroot <root_path>]
[-sdfmin arg]
[-sdftyp arg]
[-sdfmax arg]
[-sourcelibdir <sourcelib_dirname>]
[-sourcelibext <file_extension>]
[-sourcelibfile <filename>]
[-stats]
[-timescale]
[-timeprecision_vhdl arg]
[-transport_int_delays]
[-v [verbose] [0|1|2]]
[-version]
[-sv_root arg]
[-sv_lib arg]
[-sv_liblist arg]
[-dpiheader arg]
xelab の例
xelab
xelab
xelab
xelab
work.top1
lib1.top1
work.top1
lib1.top1
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work.top2
lib2.top2
work.top2
lib2.top2
-s cpusim
-s fftsim
-prj files.prj -s pciesim
-prj files.prj -s ethernetsim
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
Verilog 検索順序
xelab コ マ ン ド は次の検索順序を使用 し て、 イ ン ス タ ン シエー ト さ れた Verilog デザ イ ン ユニ ッ ト を検索お よ び結合
し ます。
1.
Verilog コ ー ド の ‘uselib 指示子で指定 さ れた ラ イ ブ ラ リ 。 次に例を示 し ます。
module
full_adder(c_in, c_out, a, b, sum)
input c_in,a,b;
output c_out,sum;
wire carry1,carry2,sum1;
`uselib lib = adder_lib
half_adder adder1(.a(a),.b(b),.c(carry1),.s(sum1));
half_adder adder1(.a(sum1),.b(c_in),.c(carry2),.s(sum));
c_out = carry1 | carry2;
endmodule
2.
-lib|-L オプシ ョ ン を使用 し て コ マ ン ド ラ イ ンで指定 さ れた ラ イ ブ ラ リ
3.
親デザ イ ン ユニ ッ ト の ラ イ ブ ラ リ
4.
work ラ イ ブ ラ リ
Verilog イ ン ス タ ン シ エーシ ョ ン ユニ ッ ト
Verilog デザ イ ン に コ ン ポーネ ン ト が イ ン ス タ ン シ エー ト さ れ る と 、 xelab コ マ ン ド に よ り 、 コ ン ポーネ ン ト 名が
Verilog ユニ ッ ト と し て処理 さ れ、ユーザーの指定 し たユニ フ ァ イ ド 論理 ラ イ ブ ラ リ の リ ス ト か ら ユーザーの指定 し た
順序で Verilog モジ ュ ールが検索 さ れます。
•
検出 さ れ る と 、 xelab はユニ ッ ト を結合 し て、 検索を停止 し ます。
•
大文字/小文字の区別をつけて検索がで き なか っ た場合、 xelab は、 ユーザーの指定 し た リ ス ト と ユニ フ ァ イ ド
論理 ラ イ ブ ラ リ の順序で、 拡張識別子 と し て コ ン ス ト ラ ク ト さ れた VHDL デザ イ ン ユニ ッ ト 名を、 大文字/小文
字の区別をつけて検索 し ます。 最初に一致す る 名前が見つか る と 、 検索は停止 さ れます。
•
xelab で、 1 つの ラ イ ブ ラ リ に 1 つの結合が見つか っ た場合は、 その名前を選択 し て、 検索を停止 し ます。
注記 : 混合言語デザ イ ンの場合、Verilog モジ ュ ールで イ ン ス タ ン シエー ト さ れ る VHDL エン テ ィ テ ィ への関連付けに
使用 さ れ る ポー ト 名では、 常に大文字/小文字が区別 さ れ ます。 ま た、 VHDL ジ ェ ネ リ ッ ク の変更に defparam 文は
使用で き ないので注意 し て く だ さ い。 詳細は、 付録 B 「混合言語シ ミ ュ レーシ ョ ンの使用」 を参照 し て く だ さ い。
重要 : VHDL レ コ ー ド オブジ ェ ク ト 全体を Verilog オブジ ェ ク ト に接続す る こ と はサポー ト さ れてい ません。
VHDL イ ン ス タ ン シ エーシ ョ ン ユニ ッ ト
VHDL デザ イ ンに コ ン ポーネ ン ト が イ ン ス タ ン シエー ト さ れ る と 、xelab コ マ ン ド はその コ ン ポーネ ン ト 名を VHDL
ユニ ッ ト と し て処理 し 、 論理 work ラ イ ブ ラ リ でそれを検索 し ます。
•
VHDL ユニ ッ ト が検出 さ れ る と 、 xelab コ マ ン ド でそれが結合 さ れて、 検索が停止 し ます。
•
xelab で VHDL ユニ ッ ト が検出 さ れない場合、大文字/小文字の区別が維持 さ れた コ ン ポーネ ン ト 名が Verilog モ
ジ ュ ール名 と し て処理 さ れ、ユーザーの指定 し た リ ス ト お よ びユニ フ ァ イ ド 論理 ラ イ ブ ラ リ の順序で大文字/小文
字の区別をつけた検索が引 き 続 き 行われます。 最初に一致す る 名前が見つか る と 、 検索は停止 し ます。
•
大文字/小文字の区別をつけて検索がで き なか っ た場合、 xelab は、 ユーザーの指定 し た リ ス ト と ユニ フ ァ イ ド
論理 ラ イ ブ ラ リ の順序で、 大文字/小文字の区別をつけて検索を実行 し ます。 1 つの ラ イ ブ ラ リ に 1 つの結合が見
つかれば、 検索は停止 し ます。
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
Verilog の `uselib 指示子
ラ イ ブ ラ リ 検索順序を設定す る Verilog の `uselib 指示子がサポー ト さ れてい ます。
`uselib の構文
<uselib compiler directive> ::= `uselib [<Verilog-XL uselib directives>|<lib
directive>]
<Verilog-XL uselib directives> :== dir = <library_directory> | file = <library_file>
| libext = <file_extension>
<lib directive>::= <library reference> {<library reference>}
<library reference> ::= lib = <logical library name>
`uselib lib 指示子
`uselib lib 指示子は、Verilog-XL の `uselib 指示子 と は一緒に使用で き ません。た と えば、次の コ ー ド は不正にな り ます。
`uselib dir=./ file=f.v lib=newlib
1 つの `uselib ラ イ ブ ラ リ で複数の ラ イ ブ ラ リ が指定で き ます。
ラ イ ブ ラ リ が指定 さ れ る 順序が検索順序にな り ます。 次に例を示 し ます。
`uselib lib=mylib lib=yourlib
こ れは、 イ ン ス タ ン シエー ト さ れたモジ ュ ールの検索が まず mylib で実行 さ れ、 その後に yourlib で実行 さ れ る よ
う に指定 し てい ます。
`uselib dir、 `uselib file、 `uselib libext な ど の指示子 と 同様、 `uselib lib 指示子 も 、 解析が実行 さ れ る と 、 HDL フ ァ イ ル
全体で使用 さ れます。 別の `uselib 指示子が処理 さ れ る ま では、 HDL ソ ース の `uselib (すべての Verilog XL `uselib を含
む) 指示子が使用 さ れます。 引数な し で `uselib を使用す る と 、 実行中の `uselib <lib|file|dir|libext> は無効にな り ます。
次のモジ ュ ール検索 メ カ ニズ ムは、イ ン ス タ ン シエー ト さ れたモジ ュ ールま たは UDP の解決のため、Verific の Verilog
エ ラ ボ レーシ ョ ン アルゴ リ ズ ムに よ っ て使用 さ れます。
•
まず、 イ ン ス タ ン シエー ト さ れたモジ ュ ールを `uselib lib の論理 ラ イ ブ ラ リ の順序 リ ス ト で検索 し ます。
•
見つか ら ない場合は、 xelab コ マ ン ド ラ イ ンで検索 ラ イ ブ ラ リ と し て指定 さ れてい る ラ イ ブ ラ リ の順序 リ ス ト で
イ ン ス タ ン シエー ト さ れたモジ ュ ールを検索 し ます。
•
見つか ら ない場合は、親モジ ュ ールの ラ イ ブ ラ リ で イ ン ス タ ン シエー ト 済みモジ ュ ールを検索 し ます。た と えば、
work ラ イ ブ ラ リ のモジ ュ ール A が mylib ラ イ ブ ラ リ のモジ ュ ール B を イ ン ス タ ン シエー ト し 、 モジ ュ ール B が
モジ ュ ール C を イ ン ス タ ン シエー ト す る 場合、 mylib ラ イ ブ ラ リ (C の親モジ ュ ール B の ラ イ ブ ラ リ ) でモジ ュ ー
ル C を検索 し ます。
•
見つか ら ない場合は、 次のいずれかの work ラ イ ブ ラ リ で イ ン ス タ ン シエー ト さ れたモジ ュ ールを検索 し ます。
°
HDL ソ ース が コ ンパ イ ル さ れ る ラ イ ブ ラ リ
°
work ラ イ ブ ラ リ と し て明示的に設定 さ れ る ラ イ ブ ラ リ
°
work と い う 名前のデフ ォ ル ト の作業 ラ イ ブ ラ リ
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
`uselib の例
表 7‐1 : ‘uselib の例
adder_lib と い う 名前の論理 ラ イ ブ ラ リ に コ
ンパイル さ れる half_adder.v フ ァ イル
work と い う 名前の論理 ラ イ ブ ラ リ に コ ンパイル さ れる full_adder.v フ ァ イル
module half_adder(a,b,c,s);
input a,b;
output c,s;
s = a ^ b;
c = a & b;
endmodule
module
full_adder(c_in, c_out, a, b, sum)
input c_in,a,b;
output c_out,sum;
wire carry1,carry2,sum1;
`uselib lib = adder_lib
half_adder
adder1(.a(a),.b(b),.
c(carry1),.s(sum1));
half_adder
adder1(.a(sum1),.b(c_in),.c
(carry2),.s(sum));
c_out = carry1 | carry2;
endmodule
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
xelab、 xvhdl、 xvlog コ マ ン ド オプ シ ョ ン
表 7-2 は、 xelab、 xvhdl、 xvlog コ マ ン ド のオプシ ョ ン を リ ス ト し てい ます。
表 7‐2 : xelab、 xvhd、 xvlog コ マ ン ド オプ シ ョ ン
コ マ ン ド オプ シ ョ ン
説明
コ マ ン ド で使用
-d [define] <name>[=<val>]
Verilog マ ク ロ を定義 し ます。各 Verilog マ ク ロ に対 し て
-d|--define を使用 し ます。 マ ク ロ の フ ォーマ ッ ト は
<name>[=<val>] で、 <name> はマ ク ロ の名前、 <value>
はマ ク ロ のオプシ ョ ンの値を示 し ます。
「xelab」
「xvlog」
-debug <kind>
指定 し たデバ ッ グ機能を オンに し て コ ンパ イ ル し ます。
<kind> オプシ ョ ンには、 次のいずれかを指定で き ます。
• typical :一般的に使用 さ れ る も のは line お よ び wave
です。
• line : HDL のブ レー ク ポ イ ン ト
• wave : 波形生成、 条件付き 実行、 強制値
• xlibs : ザ イ リ ン ク ス プ リ コ ンパ イ ル ラ イ ブ ラ リ 。 こ
の コ マ ン ド は、 コ マ ン ド ラ イ ンでのみ使用で き ま
す。
• off : すべてのデバ ッ グ機能を オ フ に し ます
(デフ ォ ル ト )。
• all : すべてのデバ ッ グ オプシ ョ ン を使用 し ます。
「xelab」
-encryptdumps
コ ンパ イ ル さ れ る デザ イ ン ユニ ッ ト の解析済みダ ンプ
を暗号化 し ます。
「xvhdl」
「xvlog」
-f [-file] <filename>
指定 し た フ ァ イ ルか ら 追加オプシ ョ ン を読み出 し ます。
「xelab」
xsim
「xvhdl」
「xvlog」
-generic_top <value>
最上位デザ イ ン ユニ ッ ト のジ ェ ネ リ ッ ク ま たはパ ラ
メ ー タ ーを指定 し た値で上書 き し ます。
例 :-generic_top "P1=10"
「xelab」
-h [-help]
こ のヘルプ メ ッ セージ を表示 し ます。
「xelab」
xsim
「xvhdl」
「xvlog」
-i [include] <directory_name>
Verilog の `include を使用 し て、 含まれ る フ ァ イ ルを検
索す る デ ィ レ ク ト リ を指定 し ます。 指定検索デ ィ レ ク
ト リ ご と に -i|--include を使用 し ます。
「xelab」
「xvlog」
-initfile <init_filename>
デフ ォ ル ト のxsim.ini フ ァ イ ルで設定 さ れてい る 設定に
追加 し た り 、 それを上書 き す る ユーザー定義のシ ミ ュ
レー タ 初期化フ ァ イ ルを指定 し ます。
「xelab」
「xvhdl」
「xvlog」
-L [-lib] <library_name>
[=<library_dir>]
イ ン ス タ ン シエー ト さ れた VHDL 以外のデザ イ ン ユ
ニ ッ ト (Verilog デザ イ ン ユニ ッ ト な ど) の検索 ラ イ ブ ラ
リ を指定 し ます。
検索 ラ イ ブ ラ リ ご と に -L|--lib を使用 し ます。 引数の
フ ォーマ ッ ト は <name>[=<dir>] で、 <name> は ラ イ ブ ラ
リ の論理名、 <library_dir> は ラ イ ブ ラ リ のオプシ ョ ンの
物理的なデ ィ レ ク ト リ を表 し ます。
「xelab」
「xvhdl」
「xvlog」
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
表 7‐2 : xelab、 xvhd、 xvlog コ マ ン ド オプ シ ョ ン (続き)
コ マ ン ド オプ シ ョ ン
-log <filename>
説明
コ マ ン ド で使用
ロ グ フ ァ イ ルの名前を指定 し ます。
「xelab」
xsim
デフ ォ ル ト : <xvlog|xvhdl|xelab|xsim>.log
「xvhdl」
「xvlog」
-maxarraysize arg
最大 vhdl 配列サ イ ズ を 2**n (デフ ォ ル ト : n = 28、 つま
り 2**28) に設定 し ます。
「xelab」
-maxdelay
Verilog デザ イ ン ユニ ッ ト を最大遅延で コ ンパ イ ル し ま
す。
「xelab」
-maxdesigndepth arg
エ ラ ボ レー タ ーで指定可能なデザ イ ン階層の深 さ の最
大値 (デフ ォ ル ト = 5000) を上書 き し ます。
「xelab」
-maxlogsize arg (=-1)
ロ グ フ ァ イ ルの最大サ イ ズ を MB で設定 し ます。 デ
フ ォ ル ト 設定に制限はあ り ません。
-mindelay
Verilog デザ イ ン ユニ ッ ト を最小遅延で コ ンパ イ ル し ま
す。
「xelab」
-mt arg
並列実行可能なサブ コ ンパ イ ル ジ ョ ブの数を指定 し ま
す。 使用で き る 値は、 auto、 off、 ま たは 1 よ り 大 き い
整数です。
auto が指定 さ れ る と 、 xelab でホ ス ト コ ン ピ ュ ー タ ー
の CPU 数に基づいて並列ジ ョ ブの数が選択 さ れます
(デフ ォ ル ト = auto)。
-mt オプシ ョ ン を さ ら に詳細に制御する には、 Tcl プ ロ
パテ ィ を次の よ う に設定 し ます。
set_property XELAB.MT_LEVEL off|N [get_filesets
sim_1]
「xelab」
-nolog
ロ グ フ ァ イ ルが生成 さ れない よ う に し ます。
「xelab」
xsim
xsim
「xvhdl」
「xvlog」
-noieeewarnings
VHDL IEEE 機能か ら の警告をオ フ に し ます。
「xelab」
-noname_unnamed_generate
名前の付いていない生成ブ ロ ッ ク に対 し て名前を付け
ない よ う に し ます。
「xelab」
「xvlog」
-notimingchecks
Verilog 指定ブ ロ ッ ク で タ イ ミ ン グ チ ェ ッ ク コ ン ス ト ラ
ク ト を無視 し ます。
「xelab」
-nosdfinterconnectdelays
SDF の SDF ポー ト お よ び イ ン タ ー コ ネ ク ト 遅延 コ ン ス
ト ラ ク ト を無視 し ます。
「xelab」
-nospecify
Verilog パ ス遅延 と タ イ ミ ン グ チ ェ ッ ク を無視 し ます。
「xelab」
-O arg
最適化を イ ネーブルま たはデ ィ ス エーブルに し ます。
-O0 = 最適化をデ ィ ス エーブル
-O1 = 基本的な最適化を イ ネーブル
-O2 = 最 も よ く 必要 と さ れ る 最適化を イ ネーブル
(デフ ォ ル ト )
-O3 = ア ド バン ス最適化を イ ネーブル
「xelab」
注記 : 値が低い と シ ミ ュ レーシ ョ ンが遅 く な り ます。
ま た、 値が高い と コ ンパ イ ルは遅 く な り ますが、 シ
ミ ュ レーシ ョ ンは速 く な り ます。
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
表 7‐2 : xelab、 xvhd、 xvlog コ マ ン ド オプ シ ョ ン (続き)
説明
コ マ ン ド で使用
-Odisable_acceleration arg
コ マ ン ド オプ シ ョ ン
指定 し た HDL パ ッ ケージのア ク セ ラ レーシ ョ ン を オ フ
に し ます。 選択肢は all、 math_real、 math_complex、
numeric_std、 std_logic_signed、 std_logic_unsigned です
(デフ ォ ル ト ではア ク セ ラ レーシ ョ ンはオン)。
「xelab」
-Odisable_process_opt
プ ロ セ ス レベルの最適化をオ フ に し ます (デフ ォ ル ト
ではオン)。
「xelab」
-Oenable_cdfg
-Odisable_cdfg
コ ン ト ロ ール + デー タ フ ロ ー グ ラ フ の構築をオン ま た
はオ フ に し ます (デフ ォ ル ト ではオン)。
「xelab」
-Oenable_unused_removal
-Odisable_unused_removal
最適化での未使用の信号 と 文の削除を オン ま たはオ フ
に し ます (デフ ォ ル ト ではオン)。
「xelab」
-override_timeunit
-timescale オプシ ョ ンで指定 し た値で、 すべての Verilog
モジ ュ ールの時間単位を上書 き し ます。
「xelab」
-override_timeprecision
-timescale オプシ ョ ンで指定 し た時間精度で、 すべての
Verilog モジ ュ ールの時間精度を上書き し ます。
「xelab」
-pulse_e arg
パ ス遅延のパーセ ン ト 値でパ ス パルス エ ラ ー制限を指
定 し ます。 使用で き る 値は 0 ～ 100 です (デフ ォ ル ト は
100)。
「xelab」
-pulse_r arg
パ ス遅延のパーセ ン ト 値でパ ス パルス却下制限を指定
し ます。 使用で き る 値は 0 ～ 100 です (デフ ォ ル ト は
100)。
「xelab」
-pulse_int_e arg
遅延のパーセ ン ト 値で イ ン タ ー コ ネ ク ト パルス却下制
限を指定 し ます。 使用で き る 値は 0 ～ 100 です (デフ ォ
ル ト は 100)。
「xelab」
-pulse_int_r arg
遅延のパーセ ン ト 値で イ ン タ ー コ ネ ク ト パルス却下制
限を指定 し ます。 使用で き る 値は 0 ～ 100 です (デフ ォ
ル ト は 100)。
「xelab」
-pulse_e_style arg
パルス がモジ ュ ール パス遅延 よ り も 短い こ と を知 ら せ
る エ ラ ーを処理すべ き か ど う か を指定 し ます。 選択肢
は次の と お り です。
ondetect : 違反が検出 さ れ る と エ ラ ーを レ ポー ト
「xelab」
onevent : モジ ュ ールのパ ス遅延後にエ ラ ーを レ ポー
ト
デフ ォ ル ト : onevent
-prj <filename>
vhdl|verilog <work lib> <HDL file name> の入力が 1 つま
たは複数含まれ る Vivado シ ミ ュ レー タ プ ロ ジ ェ ク ト
フ ァ イ ルを指定 し ます。
「xelab」
「xvhdl」
「xvlog」
-r [-run]
コ マ ン ド ラ イ ンの イ ン タ ラ ク テ ィ ブ モー ド で生成 し た
実行可能スナ ッ プシ ョ ッ ト フ ァ イ ルを実行 し ます。
「xelab」
-rangecheck
ラ ン タ イ ム値の範囲のチ ェ ッ ク を イ ネーブルに し ます
(VHDL)。
「xelab」
-R [-runall
シ ミ ュ レーシ ョ ンの最後ま で生成 し た実行可能スナ ッ
プシ ョ ッ ト フ ァ イ ルを実行 し ます。
「xelab」
xsim
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
表 7‐2 : xelab、 xvhd、 xvlog コ マ ン ド オプ シ ョ ン (続き)
コ マ ン ド オプ シ ョ ン
説明
コ マ ン ド で使用
-relax
厳 し い言語ルールを緩和 し ます。
「xelab」
「xvhdl」
「xvlog」
-s [-snapshot] arg
出力 さ れ る シ ミ ュ レーシ ョ ン ス ナ ッ プシ ョ ッ ト の名前
を指定 し ます。デフ ォ ル ト は <worklib>.<unit> です (例 :
work.top)。 追加のユニ ッ ト 名は # で連結 し ます (例 :
work.t1#work.t2)。
「xelab」
-sdfnowarn
SDF 警告を出力 し ません。
「xelab」
-sdfnoerror
SDF フ ァ イ ルで見つかっ たエ ラ ーを警告 と し て処理 し
ます。
「xelab」
-sdfmin arg
<root=file> SDF は <file> を最小遅延を含めて <root> で
ア ノ テー ト し ます。
「xelab」
-sdftyp arg
<root=file> SDF は <file> を標準遅延を含めて <root> で
ア ノ テー ト し ます。
「xelab」
-sdfmax arg
<root=file> SDF は <file> を最大遅延を含めて <root> で
ア ノ テー ト し ます。
「xelab」
-sdfroot <root_path>
SDF ア ノ テーシ ョ ンが適用 さ れ る デフ ォ ル ト デザ イ ン
階層
「xelab」
-sourcelibdir
<sourcelib_dirname>
コ ンパ イ ル さ れていないモジ ュ ールの Verilog ソ ース
フ ァ イ ルのデ ィ レ ク ト リ 。
ソ ース デ ィ レ ク ト リ ご と に -sourcelibdir
<sourcelib_dirname> を使用 し ます。
「xelab」
「xvlog」
-sourcelibext <file_extension>
コ ンパ イ ル さ れていないモジ ュ ールの Verilog ソ ース
フ ァ イ ルの フ ァ イ ル拡張子。
ソ ース フ ァ イ ル拡張子に -sourcelibext <file extension> を
使用 し ます。
「xelab」
「xvlog」
-sourcelibfile <filename>
コ ンパ イ ル さ れていないモジ ュ ールを使用 し た Verilog
ソ ース フ ァ イ ルのフ ァ イ ル名。 -sourcelibfile <filename>
を使用 し ます。
「xelab」
「xvlog」
-stat
CPU、 メ モ リ 使用量、 デザ イ ン統計を表示 し ます。
「xelab」
-sv
SystemVerilog モー ド で入力フ ァ イ ルを コ ンパ イ ル し ま
す。
「xvlog」
-timescale
Verilog モジ ュ ールのデフ ォ ル ト の時間単位を指定 し ま
す。 デフ ォ ル ト は 1ns/1ps です。
「xelab」
-timeprecision_vhdl arg
VHDL デザ イ ンの時間精度を指定 し ます。
デフ ォ ル ト は 1ps です。
「xelab」
-transport_int_delays
イ ン タ ー コ ネ ク ト 遅延に転送モデルを使用 し ます。
「xelab」
-typdelay
Verilog デザ イ ン ユニ ッ ト を標準遅延 (デフ ォ ル ト ) で コ
ンパ イ ル し ます。
「xelab」
-v [verbose] [0|1|2]
表示 メ ッ セージの詳細レベルを指定 し ます。 デフ ォ ル
ト は 0 です。
「xelab」
「xvhdl」
「xvlog」
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
表 7‐2 : xelab、 xvhd、 xvlog コ マ ン ド オプ シ ョ ン (続き)
コ マ ン ド オプ シ ョ ン
説明
-version
コ マ ン ド で使用
コ ンパ イ ラ バージ ョ ン を画面に表示 し ます。
「xelab」
xsim
「xvhdl」
「xvlog」
-work <library_name>
[=<library_dir>]
work ラ イ ブ ラ リ を指定 し ます。 こ の引数の フ ォーマ ッ
ト は <name>[=<dir>] です。
• <name> : ラ イ ブ ラ リ の論理名
• <library_dir> : ラ イ ブ ラ リ のオプシ ョ ンの物理的な
ディ レク ト リ
「xvhdl」
「xvlog」
-sv_root arg
DPI ラ イ ブ ラ リ が検索 さ れ る ルー ト デ ィ レ ク ト リ
デフ ォ ル ト は <current_directory/xsim.dir/xsc> です。
「xelab」
-sv_lib arg
DPI イ ン ポー ト さ れた フ ァ ン ク シ ョ ンの共有 ラ イ ブ ラ
リ 名 (.dll/.so)。 フ ァ イ ル拡張子は不要。
「xelab」
-sv_liblist arg
DPI 共有 ラ イ ブ ラ リ を ポ イ ン ト す る ブー ト ス ト ラ ッ プ
フ ァ イル
「xelab」
-dpiheader arg
エ ク ス ポー ト お よ び イ ン ポー ト さ れた フ ァ ン ク シ ョ ン
のヘ ッ ダー フ ァ イ ル名
「xelab」
デザイ ン スナ ッ プシ ョ ッ ト のシ ミ ュ レーシ ョ ン (xsim)
xsim コ マ ン ド は、 シ ミ ュ レーシ ョ ン スナ ッ プシ ョ ッ ト を読み込んで、 バ ッ チ モー ド のシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る
か、 ワー ク スペース (GUI) ま たは Tcl ベース の イ ン タ ラ ク テ ィ ブなシ ミ ュ レーシ ョ ン環境を提供 し ます。
xsim の構文
コ マ ン ド 構文は、 次の よ う にな り ます。
xsim <options> <snapshot>
説明 :
•
xsim は コ マ ン ド です。
•
<options> はオプシ ョ ンです (表 7-3)。
•
<snapshot> はシ ミ ュ レーシ ョ ン ス ナ ッ プシ ョ ッ ト です。
xsim のオプ シ ョ ン
表 7‐3 : xsim コ マ ン ド のオプ シ ョ ン
xsim オプ シ ョ ン
説明
-f [-file] <filename>
フ ァ イ ルか ら コ マ ン ド ラ イ ン オプシ ョ ン を読み込みます。
-g [-gui]
イ ン タ ラ ク テ ィ ブな ワー ク スペース で実行 し ます。
-h [-help]
ヘルプ メ ッ セージ を画面に表示 し ます。
-log <filename>
ロ グ フ ァ イ ルの名前を指定 し ます。
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
表 7‐3 : xsim コ マ ン ド のオプ シ ョ ン (続き)
xsim オプ シ ョ ン
説明
-maxdeltaid arg (=-1)
最大デル タ 値を指定 し ます。 同時に最大シ ミ ュ レーシ ョ ン ループ を上回 る 場合は
エ ラ ーを レ ポー ト し ます。
-maxlogsize arg (=-1)
ロ グ フ ァ イ ルの最大サ イ ズ を MB で設定 し ます。 デフ ォ ル ト 設定に制限はあ り ま
せん。
-ieeewarnings
VHDL IEEE 関数か ら の警告を イ ネーブルに し ます。
-nolog
ロ グ フ ァ イ ルが生成 さ れない よ う に し ます。
-nosignalhandlers
OS レベルの信号ハン ド ラ ーの イ ン ス ト ールがシ ミ ュ レーシ ョ ン でデ ィ ス エーブル
にな り ます。 シ ミ ュ レー タ はパフ ォーマ ン ス の理由か ら 、 0 での整数除算な ど、 OS
レベルの致命的 ラ ン タ イ ム エ ラ ーにな る 可能性のあ る よ う な一部の コ ンデ ィ シ ョ
ン を明示的にはチ ェ ッ ク し ません。 その代わ り に、 シ ミ ュ レー タ は信号ハン ド ラ ー
を イ ン ス ト ール し て、 こ う いっ たエ ラ ーを検出 し て レ ポー ト を生成 し ます。
信号ハン ド ラ ーがデ ィ ス エーブルにな っ てい る と 、 セキ ュ リ テ ィ ソ フ ト ウ ェ アが
あ っ て も シ ミ ュ レーシ ョ ンは実行で き ますが、 OS レベルの致命的エ ラ ーに よ り 、
エ ラ ーの原因が判然 と し ない ま ま、 突然シ ミ ュ レーシ ョ ンが停止 し て し ま う こ と が
あ り ます。
注意 : こ のオプシ ョ ンは、 セキ ュ リ テ ィ ソ フ ト ウ ェ アが原因でシ ミ ュ レー タ が う ま
く 動作 し ない場合にのみ使用 し て く だ さ い。
-onfinish <quit|stop>
シ ミ ュ レーシ ョ ン終了時のビヘ イ ビ アーを指定 し ます。
-onerror <quit|stop>
シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ ン タ イ ム エ ラ ーの発生 し た場合の ビヘ イ ビ アーを指定 し ます。
-R [-runall]
シ ミ ュ レーシ ョ ン を最後ま で実行 し ます (例 : do 'run all;quit’)。
-stats
終了す る と き に メ モ リ お よ び CPU の統計を表示 し ます。
-testplusarg <arg>
plusargs が $test$plusargs お よ び $value$plusargs シ ス テ ム関数で使用 さ れ る よ う に指
定 し ます。
-t [-tclbatch] <filename>
バ ッ チ モー ド 実行用の Tcl フ ァ イ ルを指定 し ます。
-tp
実行 さ れてい る プ ロ セ ス の階層名が画面に表示 さ れ る よ う にな り ます。
-tl
実行 さ れてい る 文の フ ァ イ ル名お よ び行番号が画面に表示 さ れ る よ う にな り ます。
-wdb <filename.wdb>
波形デー タ ベース出力フ ァ イ ルを指定 し ます。
-version
コ ンパ イ ラ バージ ョ ン を画面に表示 し ます。
-view <wavefile.wcfg>
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを開き ます。 こ のオプシ ョ ンは -gui オプ
シ ョ ン と 一緒に使用 し ます。
ヒ ン ト : バ ッ チ フ ァ イ ル ま た は ス ク リ プ ト で xelab、 xsc、 xsim、 xvhdl、 ま た は xvlog コ マ ン ド を 実行す る 場合、
XILINX_VIVADO 環境変数が Vivado Design Suite の イ ン ス ト ール デ ィ レ ク ト リ を ポ イ ン ト す る よ う に定義す る 必要が
出て く る こ と も あ り ます。 XILINX_VIVADO 変数を設定する には、 次のいずれか を ス ク リ プ ト ま たはバ ッ チ フ ァ イ ル
に追加 し ます。
Windows の場合 :set XILINX_VIVADO=<vivado_install_area>/Vivado/<version>
Linux の場合 :setenv XILINX_VIVADO vivado_install_area>/Vivado/<version>
(<version> は、 2014.3,、 2014.4、 2015.1 な ど、 使用 し てい る Vivado ツールのバージ ョ ンにな り ます。
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
ス タ ン ド ア ロ ン モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の
実行例
Vivado シ ミ ュ レー タ を ス タ ン ド ア ロ ン モー ド で実行す る 場合、 次の コ マ ン ド を実行で き ます。
•
デザ イ ン フ ァ イ ルを解析
•
デザ イ ン を エ ラ ボ レー ト し 、 スナ ッ プシ ョ ッ ト を作成
•
Vivado シ ミ ュ レータ のワー ク スペース と 波形コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを開いてシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行
手順 1 : デザイ ン フ ァ イルを解析
まず、 次の表に示す よ う に HDL ソ ース フ ァ イ ルを タ イ プ別に解析 し ます。 各 コ マ ン ド で複数フ ァ イ ルを処理で き ま
す。
表 7‐4 : デザイ ン フ ァ イル解析に使用する フ ァ イル タ イ プおよび関連 コ マ ン ド
フ ァ イル タ イ プ
コマン ド
Verilog
xvlog <VerilogFileName(s)>
SystemVerilog
xvlog -sv <SystemVerlilogFileName(s)>
VHDL
xvhdl <VhdlFileName(s)>
手順 2 : エ ラ ボ レー ト およびスナ ッ プ シ ョ ッ ト の作成
解析を実行 し た ら 、 xelab コ マ ン ド を使用 し てデザ イ ン を エ ラ ボ レー ト し 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン の ス ナ ッ プシ ョ ッ ト を
作成 し ます。
xelab <topDesignUnitName> -debug typical
重要 : xelab を使用す る と 、 複数の最上位デザ イ ン ユニ ッ ト 名を指定で き ます。 launch_simulator 実行中 と 同様の目的
で Vivado シ ミ ュ レー タ の ワー ク スペース を使用す る には、 デバ ッ グ レベルを typical に設定す る 必要があ り ます。
手順 3 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行
xelab が終了す る と 、 Vivado シ ミ ュ レー タ でシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行する ために ス ナ ッ プシ ョ ッ ト が作成 さ れます。
Vivado シ ミ ュ レー タ の ワ ー ク スペース を起動する には、 次の コ マ ン ド を使用 し ます。
xsim
<SnapShotName> -gui
波形 コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを開 く には、 次の よ う に入力 し ます。
xsim <SnapShotName> -view <wcfg FileName> -gui
-view オプシ ョ ン を複数使用すれば、 複数の wcfg フ ァ イ ルを指定で き ます。 次に例を示 し ます。
xsim
<SnapShotName> -view <wcfg FileName> -view <wcfg FileName>
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
プ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イル (.prj) の構文
注記 : こ こ で説明す る プ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イ ルは、 Vivado シ ミ ュ レー タ のテ キ ス ト ベース のプ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イ ルで
す。 Vivado Design Suite で作成 さ れ る プ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イ ル (.xpr) と は別の も のです。
プ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イ ルを使用 し てデザ イ ン フ ァ イ ルを解析す る には、 <proj_name>.prj と い う フ ァ イ ル名でテ キ ス
ト フ ァ イ ルを作成 し 、 そのプ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イ ル内で次の構文を使用 し ます。
verilog <work_library> <file_names>...[-d <macro>]...[-i <include_path>]...
vhdl <work_library> <file_name>
sv <work_library> <file_name>
説明 :
<work_library> : 指定 し た行の HDL フ ァ イ ルが コ ンパ イ ル さ れ る ラ イ ブ ラ リ
<file_names> : Verilog ソ ース フ ァ イ ル。 各行に複数の Verilog フ ァ イ ルを指定で き ます。
<File_name> : VHDL ソ ース フ ァ イ ル。 各行に複数の VHDL フ ァ イ ルを指定で き ます。
°
Verilog ま たは SystemVerilog の場合、 [-d <macro>] で 1 つま たは複数のマ ク ロ を定義で き ます。
°
Verilog ま たは SystemVerilog の場合、 [-i <include_path>] で 1 つま たは複数の <include_path> デ ィ レ ク ト リ を
定義で き ます。
定義済みマ ク ロ
XILINX_SIMULATOR は Verilog の定義済みマ ク ロ です。 こ のマ ク ロ の値は 1 です。 定義済みマ ク ロ では、 ツール専用
の関数が実行 さ れ る か、 デザ イ ン フ ロ ーで使用する ツールが認識 さ れます。 次は使用例です。
`ifdef VCS
// VCS specific code
`endif
`ifdef INCA
// NCSIM specific code
`endif
`ifdef MODEL_TECH
// MODELSIM specific code
`endif
`ifdef XILINX_ISIM
// ISE Simulator (ISim) specific code
`endif
`ifdef XILINX_SIMULATOR
// Vivado Simulator (XSim) specific code
`endif
ラ イ ブ ラ リ マ ッ プ フ ァ イル (xsim.ini)
HDL コ ンパ イ ラ プ ロ グ ラ ム の xvhdl、 xvlog、 xelab では、 xsim.ini コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを使用
し て、 VHDL お よ び Verilog 論理 ラ イ ブ ラ リ の定義お よ び物理的な位置が検出 さ れます。
コ ンパ イ ラ は こ れ ら の位置か ら 次の順序で xsim.ini を読み出そ う と し ます。
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
1.
<Vivado_Install_Dir>/data/xsim
2.
ユーザー フ ァ イ ルは -initfile オプシ ョ ンで指定 し ます。 -initfile が指定 さ れない場合、 プ ロ グ ラ ムは現
在の作業デ ィ レ ク ト リ で xsim.ini を検索 し ます。
xsim.ini フ ァ イ ルの構文は、 次の と お り です。
<logical_library1> = <physical_dir_path1>
<logical_library2> = <physical_dir_path2>
次は xsim.ini フ ァ イ ルの例です。
std=<Vivado_Install_Area>/xsim/vhdl/std
ieee=<Vivado_Install_Area>/xsim/vhdl/ieee
vl=<Vivado_Install_Area>/xsim/vhdl/vl
synopsys=<Vivado_Install_Area>/xsim/vhdl/synopsys
unisim=<Vivado_Install_Area>/xsim/vhdl/unisim
unimacro=<Vivado_Install_Area>/xsim/vhdl/unimacro
unifast=<Vivado_Install_Area>/xsim/vhdl/unifast
simprims_ver=<Vivado_Install_Area>/xsim/verilog/simprims_ver
unisims_ver=<Vivado_Install_Area>/xsim/verilog/unisims_ver
unimacro_ver=<Vivado_Install_Area>/xsim/verilog/unimacro_ver
unifast_ver=<Vivado_Install_Area>/xsim/verilog/unifast_ver
secureip=<Vivado_Install_Area>/xsim/verilog/secureip
work=./work
xsim.ini フ ァ イ ルの機能お よ び制限は、 次の と お り です。
•
xsim.ini フ ァ イ ルには、 1 行に １ つの ラ イ ブ ラ リ パ ス し か指定で き ません。
•
物理的なパ ス に対応す る デ ィ レ ク ト リ がな い場合、 コ ン パ イ ラ がそのパ ス に最初に書 き 込 も う と す る と き に、
xvhd ま たは xvlog に よ り デ ィ レ ク ト リ が作成 さ れます。
•
物理的なパ ス は環境変数を使用 し て記述で き ます。 環境変数は必ず $ 文字か ら 始めて く だ さ い。
•
論理 ラ イ ブ ラ リ のデフ ォ ル ト の物理的なデ ィ レ ク ト リ は、xsim/<language>/<logical_library_name> で
す。 た と えば、 次は論理 ラ イ ブ ラ リ 名の例です。
<Vivado_Install_Area>/xsim/vhdl/unisim
•
フ ァ イ ル コ メ ン ト は -- で開始す る 必要があ り ます。
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
シ ミ ュ レーシ ョ ン モー ド の実行
シ ミ ュ レーシ ョ ン モー ド はすべて コ マ ン ド ラ イ ンか ら 実行で き ます。 次は、 コ マ ン ド ラ イ ンか ら 実行 さ れ る 場合の
シ ミ ュ レーシ ョ ン モー ド について説明 し てい ます。
ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン
図 7-1 は、 ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン プ ロ セ ス を示 し てい ます。
X-Ref Target - Figure 7-1
'ĂƚŚĞƌ&ŝůĞƐ
WĂƌƐĞhƐŝŶŐys>K'ͬys,>
ŽŵƉŝůĞĂŶĚůĂďŽƌĂƚĞhƐŝŶŐ
y>;ƌĞĂƚĞ^ŶĂƉƐŚŽƚͿ
džĞĐƵƚĞhƐŝŶŐ
y^/DфƐŶĂƉƐŚŽƚх
ĞďƵŐŽŶtĂǀĞĨŽƌŵ
図 7‐1 : ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン プ ロ セス
Vivado Design Suite か ら ビ ヘ イ ビ ア ー シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を 実行す る に は、 Tcl コ マ ン ド launch_simulator -mode
behavioral. を使用 し ます。
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
合成後および イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後のシ ミ ュ レーシ ョ ン
合成後お よ び イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後のシ ミ ュ レーシ ョ ン では、 論理シ ミ ュ レーシ ョ ン ま たは Verilog タ イ ミ ン グ
シ ミ ュ レーシ ョ ンが実行で き ます。 図 7-2は、 合成後お よ び イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後のシ ミ ュ レーシ ョ ン プ ロ セ ス
を示 し てい ます。
X-Ref Target - Figure 7-2
3RVW6\QWKHVLV
3RVW,PSOHPHQWDWLRQ
6LPXODWLRQ
5XQ6\QWKHVLVRU,PSOHPHQWDWLRQ
&UHDWH1HWOLVW
ZULWHBYHULORJRUZULWHBYKGO
)RU7LPLQJ6LPXODWLRQ
ZULWHBVGI
*DWKHU)LOHV
&UHDWH3URMHFW)LOH
3DUVH8VLQJ[YORJ[YKGO
&RPSLOHDQG(ODERUDWH
8VLQJ[HODE
6LPXODWLRQ8VLQJ
[VLPVQDSVKRW!
'HEXJLQ:DYHIRUP
2U6HOIFKHFNLQJ7HVW%HQFK
図 7‐2 : 合成後および イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後のシ ミ ュ レーシ ョ ン
次は、 コ マ ン ド ラ イ ンか ら 合成後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行する 例です。
synth_design -top top -part xc7k70tfbg676-2
open_run synth_1 -name netlist_1
write_verilog -mode funcsim test_synth.v
launch_simulation
ヒ ン ト : 合成後お よ び イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る 場合、 write_verilog の後
に write_sdf コ マ ン ド を実行す る 必要があ り ま す。 ま た、 エ ラ ボ レ ーシ ョ ンお よ びシ ミ ュ レーシ ョ ン には適切な ア ノ
テー ト コ マ ン ド が必要です。
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第 7 章 : バ ッ チまたはス ク リ プ ト モー ド での Vivado シ ミ ュ レー タ の使用
Tcl コ マ ン ド と ス ク リ プ ト の使用
Tcl コ ン ソ ールで個別に Tcl コ マ ン ド を実行す る か、 ま たは複数の コ マ ン ド を Tcl ス ク リ プ ト に ま と めて、 シ ミ ュ レー
シ ョ ン を実行す る こ と がで き ます。
‐tclbatch オプ シ ョ ンの使用
シ ミ ュ レーシ ョ ン コ マ ン ド を Tcl フ ァ イ ルに入力 し 、 その Tcl フ ァ イ ルを次の よ う に参照す る こ と がで き ます。
-tclbatch <filename>
-tclbatch オプシ ョ ンは、 フ ァ イ ル内に コ マ ン ド を含め、 シ ミ ュ レーシ ョ ン開始時にそれ ら の コ マ ン ド を実行す る ため
に使用 し ます。 た と えば、 次の内容を含む run.tcl と い う フ ァ イ ルがあ る と し ます。
run 20ns
current_time
quit
次に、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を次の よ う に実行 し ます。
xsim <snapshot> -tclbatch run.tcl
シ ミ ュ レーシ ョ ン コ マ ン ド を表す変数を設定 し てお く と 、 よ く 使用 さ れ る シ ミ ュ レーシ ョ ン コ マ ン ド を素早 く 実行
で き ます。
Tcl コ ン ソ ールから の Vivado シ ミ ュ レー タ の起動
次は、 プ ロ ジ ェ ク ト を作成 し 、 ソ ース フ ァ イ ルを読み込み、 Vivado シ ミ ュ レー タ を起動 し 、 配置配線を実行 し 、 SDF
フ ァ イ ルを書 き 出 し て、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を再実行す る Tcl コ マ ン ド の例です。
Vivado -mode Tcl
Vivado% create_project prj1
Vivado% read_verilog dut.v
Vivado% synth_design -top dut
Vivado% launch_simulator -simset sim_1 -mode post-synthesis -type functional
Vivado% place_design
Vivado% route_design
Vivado% write_verilog -mode timesim -sdf_anno true -sdf_file postRoute.sdf
postRoute_netlist.v
Vivado% write_sdf postRoute.sdf
Vivado% launch_simulator -simset sim_1 -mode post-implementation -type timing
Vivado% close_project
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第 8 章 : サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用
第 8章
サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用
概要
Vivado® Design Suite は、サー ド パーテ ィ ツールを使用 し た シ ミ ュ レーシ ョ ン をサポー ト し てい ます。サー ド パーテ ィ
ツールを使用 し た シ ミ ュ レーシ ョ ンは、 Vivado 統合設計環境 (IDE) 内で直接実行で き ます。 ま たはカ ス タ ムの外部シ
ミ ュ レーシ ョ ン環境を使用 し て実行で き ます。
サポー ト さ れてい る のは次のサー ド パーテ ィ ツールです。
•
QuestaSim
•
ModelSim (PE お よ び DE)
•
IES
•
VCS
•
Riviera PRO シ ミ ュ レー タ (Aldec)
重要 : サポー ト さ れてい る バージ ョ ン のサー ド パーテ ィ シ ミ ュ レ ー タ のみを使用 し て く だ さ い。 サポー ト さ れ る シ
ミ ュ レー タ お よ び OS の詳細は、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : リ リ ース ノ ー ト 、 イ ン ス ト ールお よ び ラ イ セ
ン ス』 (UG973) [参照 1] の 「互換性のあ る サー ド パーテ ィ ツール」 の表を参照 し て く だ さ い。
Vivado IDE の使用については、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : Vivado IDE の使用』 (UG893) [参照 3] を参照 し
て く だ さ い。
サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の詳細については、 [参照 13] を参照 し て く だ さ い。
サー ド パーテ ィ ツールを使用 し たシ ミ ュ レーシ ョ ン
の準備
シ ミ ュ レー タ のイ ン ス ト ール場所の指定
イ ン ス ト ール パ ス を定義 し ます。
1.
[Tools] → [Options] → [General] を ク リ ッ ク し ます。
2.
[Vivado Options] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス の [General] ページにあ る イ ン ス ト ール パ ス を指定す る フ ィ ール ド ま で ス ク
ロ ールダ ウ ン し 、 イ ン ス ト ール パス を指定 し ます。
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X-Ref Target - Figure 8-1
図 8‐1 : [Vivado Options] ダ イ ア ログ ボ ッ ク スの [General] ページ でのイ ン ス ト ール パスの指定
シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ の コ ンパイル
Vivado Design Suite では、 シ ミ ュ レーシ ョ ン モデルの フ ァ イ ルセ ッ ト お よ び ラ イ ブ ラ リ を提供 し てい ます。 デザ イ ン
を シ ミ ュ レー ト す る 前に、 こ れ ら の フ ァ イ ルを シ ミ ュ レーシ ョ ン ツールで コ ンパ イ ル し てお く 必要があ り ます。 シ
ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ には、 デバ イ スお よ び IP のビヘ イ ビ アーお よ び タ イ ミ ン グ モデルが含まれてい ます。 コ
ンパ イ ル さ れた ラ イ ブ ラ リ は、 複数のデザ イ ン プ ロ ジ ェ ク ト で使用で き ます。
ラ イ ブ ラ リ の コ ンパ イ ルは、 同 じ バージ ョ ンの ツールを使用 し てい る 限 り 、 通常 1 度だけ行 う 作業です。
重要 : Vivado ツール ま たはシ ミ ュ レー タ バージ ョ ン を変更す る と 、 ラ イ ブ ラ リ を再度 コ ンパ イ ルす る 必要があ り ま
す。
シ ミ ュ レーシ ョ ン を始め る 前に、 Tcl コ マ ン ド の compile_simlib を実行 し て、 タ ーゲ ッ ト シ ミ ュ レー タ のザ イ リ
ン ク ス シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ を コ ンパ イ ル し て く だ さ い。
Vivado IDE を使用 し たシ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ の コ ンパイル
サー ド パーテ ィ ツールを変更す る たびに、 必ずシ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ を再 コ ンパ イ ルす る 必要があ り ます。
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1.
[Tools] → [Compile Simulation Libraries] を ク リ ッ ク し てダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス を開き ます (図 8-2)。
X-Ref Target - Figure 8-2
図 8‐2 : [Compile Simulation Libraries] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス
ダ イ ア ログ ボ ッ ク スのオプ シ ョ ン
[Simulator] : [Simulator] ド ロ ッ プダ ウ ン メ ニ ュ ーか ら シ ミ ュ レー タ を選択 し ます (図 8-3)。
X-Ref Target - Figure 8-3
図 8‐3 : [Simulator] ド ロ ッ プダウンの選択肢
•
[Language] : 指定 し た言語用に ラ イ ブ ラ リ を コ ンパ イ ル し ます。 こ のオプシ ョ ン を指定 し ない場合、 言語は上記
で選択 し た シ ミ ュ レー タ に対応す る も のに設定 さ れます。 混合言語シ ミ ュ レー タ の場合は、 Verilog お よ び VHDL
ラ イ ブ ラ リ の両方が コ ンパ イ ル さ れます。 詳細は図 8-4 を参照 し て く だ さ い。
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X-Ref Target - Figure 8-4
図 8‐4 : 言語の選択
•
[Library] : コ ンパ イ ルす る シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ を指定 し ます。 デフ ォ ル ト では、 compile_simlib コ
マ ン ド ですべてのシ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ が コ ンパ イ ル さ れます。 詳細は図 8-5 を参照 し て く だ さ い。
X-Ref Target - Figure 8-5
図 8‐5 : シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ
•
[Family] : 選択 し た ラ イ ブ ラ リ を指定 し たデバ イ ス フ ァ ミ リ に対 し て コ ンパ イ ル し ます。 デフ ォ ル ト では、 すべ
てのデバ イ ス フ ァ ミ リ が生成 さ れます。 詳細は図 8-6 を参照 し て く だ さ い。
X-Ref Target - Figure 8-6
図 8‐6 : フ ァ ミ リ オプ シ ョ ン
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•
[Compiled library location] : コ ンパ イ ル し た ラ イ ブ ラ リ の結果を保存する デ ィ レ ク ト リ パ ス を指定 し ます。 デフ ォ
ル ト では、 非プ ロ ジ ェ ク ト モー ド では ラ イ ブ ラ リ は現在の作業デ ィ レ ク ト リ に保存 さ れ、 プ ロ ジ ェ ク ト モー ド
では <project>/<project>.cache/compile_simlib デ ィ レ ク ト リ に保存 さ れます。 プ ロ ジ ェ ク ト モー ド
お よ び非プ ロ ジ ェ ク ト モー ド の詳細は、 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : デザ イ ン フ ロ ーの概要』 (UG892)
[参照 11] を参照 し て く だ さ い。
•
[Simulator executable path] : シ ミ ュ レー タ 実行フ ァ イ ルのデ ィ レ ク ト リ を指定 し ます。 こ のオプシ ョ ンは、 タ ー
ゲ ッ ト シ ミ ュ レー タ が $PATH ま たは %PATH% 環境変数で指定 さ れていない場合や、 $PATH ま たは %PATH% 環
境変数で指定 さ れてい る パ ス と は別のパ ス を指定す る 場合に使用 し ます。
•
[Overwrite current pre-compiled libraries] : 現在の コ ンパ イ ル済み ラ イ ブ ラ リ を上書 き し ます。
•
[Compile 32-bit libraries] : デフ ォ ル ト の 64 ビ ッ ト の コ ンパ イ ルではな く 、 32 ビ ッ ト モー ド のシ ミ ュ レー タ コ ン
パ イ ルを実行 し ます。
•
[Verbose] : メ ッ セージの制限を一時的に上書 き し 、 すべての メ ッ セージ を返 し ます。
ヒ ン ト : [Compile Simulation Libraries] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス の一番下には [Command] と い う フ ィ ール ド があ り ます
(図 8-2)。 こ の フ ィ ール ド の値は選択 し たオブジ ェ ク ト に よ っ て変更 さ れ ます。 [Command] フ ィ ール ド の値を使用す
る と 、 Tcl ま たは非プ ロ ジ ェ ク ト モー ド でシ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ を生成で き ます。
Tcl モー ド
構文 : compile_simlib [-directory <arg>] [-family <arg>] [-force] [-language <arg>]
[-library <arg>] [-print_library_info <arg>] -simulator <arg>
[-simulator_exec_path <arg>] [-source_library_path <arg>]
[-32bit] [-quiet] [-verbose]
表 8‐1 : Tcl モー ド オプ シ ョ ン
名前
説明
[-directory]
コ ンパ イ ル し た結果を保存す る デ ィ レ ク ト リ パス を指定 し ます。
[-family]
デバ イ ス アーキ テ ク チ ャ を選択 し ます。 デフ ォ ル ト は all です。
[-force]
コ ンパ イ ル済み ラ イ ブ ラ リ を上書 き し ます。
[-language]
こ こ で指定 し た言語の ラ イ ブ ラ リ を コ ンパ イ ル し ます。デフ ォ ル ト は all で
す。
[-library]
コ ンパ イ ルす る ラ イ ブ ラ リ を選択 し ます。 デフ ォ ル ト は all です。
[-print_library_info]
コ ンパ イ ル済み ラ イ ブ ラ リ の情報を表示 し ます。
-simulator
指定 し た シ ミ ュ レー タ 用に ラ イ ブ ラ リ を コ ンパ イ ル し ます。
[-simulator_exec_path]
指定 し たデ ィ レ ク ト リ にあ る シ ミ ュ レー タ の実行フ ァ イ ルを使用 し ます。
[-source_library_path]
Vivado 用の環境変数 XILINX_VIVADO で指定 さ れてい る デフ ォ ル ト パス
を検索す る 前に、 指定 し たデ ィ レ ク ト リ で ラ イ ブ ラ リ ソ ース フ ァ イ ルを
検索 し ます。
[-32bit]
32 ビ ッ ト の コ ンパ イ ルを実行 し ます。
[-quiet]
コ マ ン ド エ ラ ーを無視 し ます。
[-verbose]
プ ロ グ ラ ム実行中の メ ッ セージの制限を解除 し 、 すべての メ ッ セージ を表
示 し ます。
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詳細を表示す る には、 Vivado Design Suite の Tcl コ ン ソ ールで compile_simlib -help と 入力 し て く だ さ い。
コ マン ド例
•
現在のデ ィ レ ク ト リ のすべての言語、 すべての ラ イ ブ ラ リ 、 すべての フ ァ ミ リ に対する シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ
ラ リ を生成 し ます。
compile_simlib -language all -simulator questa -library all -family all
•
UNISIM ラ イ ブ ラ リ が /a/b/c にあ る 場合、 Verilog 言語用の IES のシ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ を生成 し ます。
compile_simlib -language verilog -dir {/a/b/c} -simulator ies -library unisim
-family all
•
UNISIM ラ イ ブ ラ リ が /a/b/c にあ る 場合、Verilog 言語用の VCS のシ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ を生成 し ます。
compile_simlib -language verilog -dir {/a/b/c} -simulator vcs_mx -library unisim
-family all
•
ModelSim の実行フ ァ イ ルのパ ス が <simulator_installation_path> の場合に、 ModelSim のシ ミ ュ レー
シ ョ ン ラ イ ブ ラ リ を /a/b/c に生成 し ます。
compile_simlib -language all -dir {/a/b/c} -simulator modelsim -simulator_exec_path
{<simulator_installation_path>} -library all -family all
コ ンパイル済みのラ イ ブ ラ リ
コ ンパ イ ル プ ロ セ ス で、 Vivado は、 コ ンパ イ ル さ れた ラ イ ブ ラ リ を参照す る ためにシ ミ ュ レー タ が使用す る 、 デフ ォ
ル ト の初期化フ ァ イ ルを作成 し ます。 compile_simlib コ マ ン ド は、 ラ イ ブ ラ リ の コ ンパ イ ル中に、 指定 さ れた ラ
イ ブ ラ リ 出力デ ィ レ ク ト リ に フ ァ イ ルを作成 し ます。 デフ ォ ル ト の初期化フ ァ イ ルには、 リ フ ァ レ ン ス ラ イ ブ ラ リ
パ ス を指定す る 変数、 最適化、 コ ンパ イ ラ ー、 シ ミ ュ レー タ の設定が含まれてい ます。 正 し い初期化フ ァ イ ルがパ ス
にない場合は、 ザ イ リ ン ク ス プ リ ミ テ ィ ブ を含むデザ イ ン を シ ミ ュ レー ト で き ません。
初期化フ ァ イ ルの名前は、 次の表に示す よ う に、 使用 し てい る シ ミ ュ レー タ に よ っ て異な り ます。
表 8‐2 : コ ンパイル さ れた ラ イ ブ ラ リ を参照するのにシ ミ ュ レー タ が使用する フ ァ イル
QuestaSim/ModelSim
IES
VCS
modelsim.ini
cds.lib
synopsys_sim.setup
シ ミ ュ レー タ 別の コ ンパ イ ル さ れた ラ イ ブ ラ リ フ ァ イ ルについては、 サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レーシ ョ ン ツールの資
料を参照 し て く だ さ い。
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サー ド パーテ ィ ツールでのシ ミ ュ レーシ ョ ンの実行
Flow Navigator で [Simulation Settings] を ク リ ッ ク する と 、 Vivado IDE のシ ミ ュ レーシ ョ ン設定がで き ます。 次の図 は
Flow Navigator の [Simulation] を示 し てい ます。
X-Ref Target - Figure 8-7
図 8‐7 : [Simulation Settings]
[Simulation Settings] を ク リ ッ ク す る と 、 シ ミ ュ レ ー タ の選択やその詳細を設定で き る ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス が開 き ま
す。
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サー ド パーテ ィ ツールを使用 し たシ ミ ュ レーシ ョ ン オプ シ ョ ン
の選択
Flow Navigator で [Simulation Settings] を ク リ ッ ク し て [Project Settings] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス を開き ます。
X-Ref Target - Figure 8-8
1
2
3
4
5
6
7
シ ミ ュ レー タ を選択 し ます。
シ ミ ュ レー タ の言語を選択 し ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト を選択 し ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ンの最上位デザ イ ン名を参照 し ます。
再実行前にシ ミ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを消去 し ます。 こ のオ
プシ ョ ンはオ ンに し た ま ま に し てお く こ と を推奨 し ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行せずに ス ク リ プ ト を生成 し ます。
それぞれの カ テ ゴ リ でオプシ ョ ン を設定す る た めの タ ブ を選
択 し ます。
8
コ ンパ イ ル さ れた シ ミ ュ レーシ ョ ン ラ イ ブ ラ リ のデ ィ レ
ク ト リ を指定 し ます。
9 [Compilation] のみでの設定 : イ ン ク ルー ド パ ス を設定ま た
はマ ク ロ を定義す る デ ィ レ ク ト リ を指定 し ます。
10 [Compilation] のみでの設定 : ジ ェ ネ リ ッ ク /パ ラ メ ー タ ーの
ロ ケーシ ョ ン を選択す る デ ィ レ ク ト リ を指定 し ます。
11 それぞれのページに対 し 、 オプシ ョ ン リ ス ト が ウ ィ ン ド ウ
に表示 さ れ ま す。 オプシ ョ ン を選択す る と 、 その説明が表
示 さ れます。
図 8‐8 : [Project Settings] ダ イ ア ログ ボ ッ ク ス : サー ド パーテ ィ ツールの設定
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注 意 : ど う し て も 必 要 な 場 合 に の み [Advanced] タ ブ で 設 定 を 変 更 し て く だ さ い。 [Include all design sources for
simulation] チ ェ ッ ク ボ ッ ク ス はデフ ォ ル ト でオンにな っ てい ます。 こ のチ ェ ッ ク ボ ッ ク ス をオ フ にす る と 、 予測 し な
い結果にな る 可能性があ り ます。 チ ェ ッ ク ボ ッ ク ス がオ ンにな っ てい る 限 り 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト でア ウ ト オ
ブ コ ン テ キ ス ト (OOC) の IP、 IP イ ン テ グ レー タ ー フ ァ イ ル、 DCP な ど が含まれます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース フ ァ イルの追加または作成
シ ミ ュ レ ーシ ョ ン ソ ー ス はシ ミ ュ レ ーシ ョ ン セ ッ ト に含 ま れてお り 、 デザ イ ン フ ァ イ ルやシ ミ ュ レ ーシ ョ ン専用
フ ァ イ ルが含まれてい る 場合があ り ます。 プ ロ ジ ェ ク ト に フ ァ イ ルを追加す る と き 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト を指定
し 、 シ ミ ュ レーシ ョ ンお よ び イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンに対す る 関連付け を指定す る こ と がで き ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース をプ ロ ジ ェ ク ト に追加する には、 次の手順に従い ます。
1.
[File] → [Add] を ク リ ッ ク す る か、 ま たは [Add Sources] ボ タ ン を ク リ ッ ク し ます。
Add Sources ウ ィ ザー ド が表示 さ れます。
2.
[Add or Create Simulation Sources] をオンに し 、 [Next] を ク リ ッ ク し ます。
[Add or Create Simulation Sources] ページでは、 次のオプシ ョ ンが設定で き ます。
°
[Specify Simulation Set] : テ ス ト ベンチ フ ァ イ ルお よ びデ ィ レ ク ト リ を保存す る シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト の
名前 (デフ ォ ル ト は sim_1、 sim_2...) を入力 し ます。
新 し いシ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト を定義す る には、 ド ロ ッ プダ ウ ン メ ニ ュ ーか ら [Create Simulation Set] コ マ
ン ド を選択 し ます。 複数のシ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト が使用可能な場合は、 Vivado シ ミ ュ レー タ で、 ど のシ
ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト が現在使用中なのかが表示 さ れます。
°
[Add Files] : プ ロ ジ ェ ク ト に追加す る シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース フ ァ イ ルを選択 し ます。
°
[Add Directories] : 選択 し たデ ィ レ ク ト リ に含まれ る すべてのシ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース フ ァ イ ルを追加 し ま
す。 指定 し たデ ィ レ ク ト リ にあ る 有効な ソ ース フ ァ イ ルがすべてプ ロ ジ ェ ク ト に追加 さ れます。
°
[Create File] : 新規シ ミ ュ レーシ ョ ン フ ァ イ ルを作成する [Create Source File] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス が開 き ま
す。
ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス には、 次の よ う なボ タ ンがあ り ます。
°
[Remove] : 選択 し た ソ ース フ ァ イ ルを削除 し ます。
°
[Move Selected File Up] : フ ァ イ ルを リ ス ト の上方向に移動 し ます。
°
[Move Selected File Down] : フ ァ イ ルを リ ス ト の下方向に移動 し ます。
ウ ィ ザー ド のチ ェ ッ ク ボ ッ ク ス には、 次のオプシ ョ ンがあ り ます。
°
[Scan and add RTL include files into project] : 追加 し た RTL フ ァ イ ルを ス キ ャ ン し 、参照 さ れてい る イ ン ク ルー
ド フ ァ イ ルを追加 し ます。
°
[Copy sources into project] : ソ ース フ ァ イ ルをプ ロ ジ ェ ク ト デ ィ レ ク ト リ に コ ピー し ます。 プ ロ ジ ェ ク ト では
ロ ーカルに コ ピー さ れたバージ ョ ンが使用 さ れます。
注記 : [Add Directories] ボ タ ン を ク リ ッ ク し て ソ ー ス フ ァ イ ルのデ ィ レ ク ト リ を追加 し た場合は、 フ ァ イ ル
がプ ロ ジ ェ ク ト に ロ ーカルに コ ピー さ れ る と き 、 デ ィ レ ク ト リ 構造 も その ま ま の状態で コ ピー さ れます。
°
[Add sources from subdirectories] : [Add Directories] で指定 し たデ ィ レ ク ト リ のサブデ ィ レ ク ト リ に含まれ る
ソ ース フ ァ イ ルをすべて追加 し ます。
°
[Include all design sources for simulation] : シ ミ ュ レーシ ョ ン用にデザ イ ン ソ ースすべて を含め ます。
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シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト の操作
Vivado IDE では、 シ ミ ュ レ ーシ ョ ン ソ ー ス フ ァ イ ルはシ ミ ュ レ ーシ ョ ン フ ァ イ ル セ ッ ト に ま と め ら れ、 [Sources]
ビ ュ ーに フ ォ ルダー と し て表示 さ れます。 リ モー ト の も の を参照 し た り 、 ロ ーカル プ ロ ジ ェ ク ト デ ィ レ ク ト リ に保
存 さ れてい る も のを使用で き ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト を使用す る と 、 それぞれのデザ イ ン段階にあわせて ソ ース を定義 し て使用で き ます。
た と えば、 あ る シ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース は、 エ ラ ボ レー ト さ れたデザ イ ン、 ま たはデザ イ ンのモジ ュ ールのビヘ イ ビ
アー シ ミ ュ レーシ ョ ン用に ス テ ィ ミ ュ ラ ス を供給する ための も のであ っ た り 、 別のテ ス ト ベンチは、 イ ンプ リ メ ン ト
済みデザ イ ンの タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン用に ス テ ィ ミ ュ ラ ス を供給する ための も の、と 使い分け る こ と がで き ま
す。
フ ァ イ ルを プ ロ ジ ェ ク ト に追加す る 際、 ど のシ ミ ュ レーシ ョ ン ソ ース セ ッ ト に フ ァ イ ルを追加す る か を指定で き ま
す。
シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト は次の手順で変更で き ます。
1.
[Sources] ビ ュ ーで [Simulation Sources] を右 ク リ ッ ク し 、 [Edit Simulation Sets] を ク リ ッ ク し ます (図 8-9)。
X-Ref Target - Figure 8-9
図 8‐9 : [Edit Simulation Sets] オプ シ ョ ン
[Add or Create Simulation Sources] ページが表示 さ れます。
2.
[Add Files] を ク リ ッ ク し て フ ァ イ ルを選択 し ます。 こ れで、 プ ロ ジ ェ ク ト に関連付け ら れてい る ソ ース が、 新 し
く 作成 さ れた シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト に追加 さ れます。
3.
必要であればほかの フ ァ イ ル も 追加 し ます。
選択 し た シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト がア ク テ ィ ブなデザ イ ン run に使用 さ れます。
重要 : 前に定義 さ れた シ ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト の コ ンパ イ ルお よ びシ ミ ュ レ ーシ ョ ン設定は、 新 し く 定義 さ れた シ
ミ ュ レーシ ョ ン セ ッ ト には適用 さ れません。
重要 : サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ を実行す る 前に、 コ ンパ イ ル さ れた ラ イ ブ ラ リ のデ ィ レ ク ト リ を確認 し て く だ さ
い (compile_simlib が実行 さ れたパ ス、 ま たは -directory オプシ ョ ンで指定 さ れたデ ィ レ ク ト リ )
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Vivado IDE およびサー ド パーテ ィ ツールを使用 し たシ ミ ュ レー
シ ョ ンの実行
[Run Simulation] ボ タ ン を ク リ ッ ク す る と 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン設定に基づいてデザ イ ン を コ ンパ イ ル、 エ ラ ボ レー ト 、
シ ミ ュ レー ト す る コ マ ン ド オプシ ョ ンが設定 さ れ、 別ウ ィ ン ド ウ が開いてシ ミ ュ レー タ が起動 し ます。
デザ イ ンの合成前にシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る と 、 ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ンが実行 さ れます。 各デザ イ ン手
順 (合成お よ び イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン) が終了 し た ら 、論理ま たは タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る オプシ ョ
ンが選択で き る よ う にな り ます。 シ ミ ュ レーシ ョ ン run は Flow Navigator か ら 実行す る か、 ま たは Tcl コ マ ン ド を入
力 し て開始で き ます。
Flow Navigator か ら の場合は、 図 8-10 の よ う に [Run Simulation] を ク リ ッ ク し ます。
X-Ref Target - Figure 8-10
図 8‐10 : Flow Navigator のシ ミ ュ レーシ ョ ン オプ シ ョ ン
こ れに該当す る Tcl コ マ ン ド を使用す る 場合は、 launch_simulation
ヒ ン ト : こ の コ マ ン ド には、 DO フ ァ イ ルま たは SH フ ァ イ ルを出力す る ための -scripts_only オプシ ョ ンがあ り ます。
ど ち ら の フ ァ イ ルが出力 さ れ る かは、 使用 し てい る シ ミ ュ レー タ に よ っ て決ま り ます。 IDE 環境外でシ ミ ュ レーシ ョ
ン を実行す る には、 DO ま たは SH フ ァ イ ルを使用 し て く だ さ い。
サー ド パーテ ィ ツールを使用 し たシ ミ ュ レーシ ョ ンの実行
シ ミ ュ レ ーシ ョ ン を実行す る には、 Flow Navigator で [Run Simulation] を ク リ ッ ク し 、 次の図に示す よ う に、 ポ ッ プ
ア ッ プ メ ニ ュ ーか ら 該当オプシ ョ ン を選択 し ます。
ヒ ン ト : ポ ッ プア ッ プ メ ニ ュ ーで ど のオプシ ョ ン を選択で き る かは、 デザ イ ン開発段階に よ っ て異な り ます。 た と え
ば、 合成は実行 し たけれど も イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ンは ま だであ る と い う 場合は、 ポ ッ プア ッ プ メ ニ ュ ーで イ ンプ リ
メ ン テーシ ョ ンに関す る オプシ ョ ンがグ レー表示にな っ てい ます。
X-Ref Target - Figure 8-11
図 8‐11 : シ ミ ュ レーシ ョ ンの Run オプ シ ョ ン
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第 8 章 : サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用
サー ド パーテ ィ ツールを使用 し た RTL/ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レー
シ ョ ンの実行
compile_simlib コ マ ン ド を実行 し 、エ ラ ー も な く プ ロ ジ ェ ク ト を作成で き た ら 、 ビヘ イ ビ アー /RTL レベル シ ミ ュ
レーシ ョ ン を実行す る こ と がで き ます。こ のシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し てお く と 、RTL に目的の機能が反映 さ れます。
ビヘ イ ビ アー シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る には、 Flow Navigator で [Run Simulation] → [Run Behavioral Simulation] を
ク リ ッ ク し ます (図 8-11)。
サー ド パーテ ィ ツールを使用 し た論理シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行
合成後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン 合成を実行 し た後、 [Run Simulation] → [Post-Synthesis Functional Simulation] が使用で き る よ う にな り ます (図 8-11)。
合成後は、 シ ミ ュ レーシ ョ ン情報が さ ら に増え る ので、 デザ イ ン の機能が ど の程度要件を満た し てい る か ど う か を、
よ り 正確に確認で き ます。合成後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン を選択す る と 、論理ネ ッ ト リ ス ト が生成 さ れ、その UNISIM
ラ イ ブ ラ リ がシ ミ ュ レーシ ョ ンに使用 さ れます。
イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン を実行 し た後は、 [Run Simulation] → [Post-Implementation Functional Simulation] が使用で き る
よ う にな り ます (図 8-11)。
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後には、 シ ミ ュ レーシ ョ ン情報が さ ら に増え る ので、 デザ イ ンの機能が ど の程度要件を満た
し てい る か ど う か を、 よ り 正確に確認で き ます。
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン を選択す る と 、 論理ネ ッ ト リ ス ト が生成 さ れ、 その UNISIM ラ イ
ブ ラ リ がシ ミ ュ レーシ ョ ンに使用 さ れます。
タ イ ミ ング シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行
ヒ ン ト : 合成後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンは、 合成 さ れた ネ ッ ト リ ス ト か ら の予測 タ イ ミ ン グ遅延を使用 し ま
す。 イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンでは実際の タ イ ミ ン グ遅延が使用 さ れます。
合成後お よ び イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行する と き 、シ ミ ュ レー タ には次の も の
が含まれます。
•
SIMPRIM ラ イ ブ ラ リ コ ン ポーネ ン ト を含むゲー ト レベルのネ ッ ト リ ス ト
•
SECUREIP
•
標準遅延フ ォーマ ッ ト (SDF) フ ァ イ ル
始めに、 デザ イ ン全体の機能を定義 し ます。 デザ イ ンが イ ンプ リ メ ン ト さ れ る と 、 正確な タ イ ミ ン グ情報が利用で き
る よ う にな り ます。
ネ ッ ト リ ス ト お よ び SDF を作成す る には、 Vivado Design Suite は次の作業を行い ます。
•
-mode timesim オプシ ョ ン を使用 し てネ ッ ト リ ス ト ラ イ タ ー write_verilog、 お よ び write_sdf (SDF ア ノ テー タ ー )
を呼び出 し ます。
•
生成 さ れたネ ッ ト リ ス ト を タ ーゲ ッ ト シ ミ ュ レー タ に送 り ます。
こ れ ら の オ プ シ ョ ン は、 20 ペ ー ジ の 「シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 設 定」 で 説 明 さ れ て い る る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 設 定
で変更で き ます。
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第 8 章 : サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用
重要 : 合成後 と イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン 後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン は、 Verilog で のみサ ポー ト さ れ ま す。
VHDL の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンはサポー ト さ れ ません。 VHDL を使用す る 場合は、 合成後お よ び イ ン プ リ メ
ン テーシ ョ ン後の論理シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます ( こ の場合、 SDF ア ノ テーシ ョ ンは不要で、 シ ミ ュ レーシ ョ ン
ネ ッ ト リ ス ト に UNISIM ラ イ ブ ラ リ が使用 さ れます)。 ネ ッ ト リ ス ト は write_vhdl Tcl コ マ ン ド を使用 し て作成で き ま
す。使用方法の詳細は、『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG835) [参照 7] を参照 し て く だ さ い。
重要 : Vivado シ ミ ュ レー タ モデルは イ ン タ ー コ ネ ク ト 遅延を使用 し ます。 タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を正 し く 実
行す る には、 次の よ う なオプシ ョ ンが追加で必要にな り ます。
-transport_int_delays -pulse_r 0 -pulse_int_r 0
96 ページの表 7-2 には こ れ ら の コ マ ン ド が説明 さ れてい ます。
合成後の タ イ ミ ング シ ミ ュ レーシ ョ ン
合成を実行 し た後は、 [Run Simulation] → [Post-Synthesis Timing Simulation] が使用で き る よ う にな り ます (図 8-11)。
合成後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を選択する と 、タ イ ミ ン グ ネ ッ ト リ ス ト と SDF フ ァ イ ルが生成 さ れます。ネ ッ
ト リ ス ト フ ァ イ ルには $sdf_annotate コ マ ン ド が含まれ る ので、 生成 さ れた SDF フ ァ イ ルが自動的に指定 さ れます。
イ ン プ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ング シ ミ ュ レーシ ョ ン
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン を実行 し た後は、 [Run Simulation] → [Post-Implementation Timing Simulation] が使用で き る よ
う にな り ます (図 8-11)。
イ ンプ リ メ ン テーシ ョ ン後の タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ン を選択する と 、 タ イ ミ ン グ ネ ッ ト リ ス ト と SDF フ ァ イ ル
が生成 さ れます。 ネ ッ ト リ ス ト フ ァ イ ルには $sdf_annotate コ マ ン ド が含まれ る ので、 生成 さ れた SDF フ ァ イ ルが自
動的に指定 さ れます。
タ イ ミ ング シ ミ ュ レーシ ョ ン用の SDF フ ァ イルのア ノ テー ト
シ ミ ュ レーシ ョ ン設定を指定 し た と き に、 SDF フ ァ イ ルを作成す る か ど う か、 そ し て、 プ ロ セ ス コ ーナーを高速に
す る か低速にす る か を設定 し ま し た。
ヒ ン ト : SDF フ ァ イ ル オプシ ョ ンの設定を確認する には、 Vivado IDE の Flow Navigator で、 [Simulation Settings] を選
択 し ます。[Project Settings] ダ イ ア ロ グ ボ ッ ク ス の [Netlist] タ ブが開 き ます 第 2 章の「Vivado シ ミ ュ レー タ のプ ロ ジ ェ
ク ト 設定」 も 参照 し て く だ さ い。
SDF フ ァ イ ルには、 指定 し たプ ロ セ ス コ ーナーに基づいて異な る min お よ び max 数値が含まれます。
推奨 : 2 つの異な る シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し て、 セ ッ ト ア ッ プお よ びホール ド 違反をチ ェ ッ ク を し て く だ さ い。
セ ッ ト ア ッ プ チ ェ ッ ク を実行す る には、 –process コ ーナーを slow に し て SDF を作成 し 、 SDF フ ァ イ ルか ら の max 列
を使用 し ます。
ホール ド チ ェ ッ ク を実行す る には、 –process コ ーナーを fast に し て SDF フ ァ イ ルを作成 し 、 SDF フ ァ イ ルか ら の
min 列を使用 し ます。 ど の SDF 遅延フ ィ ール ド を使用す る か指定す る 方法は、 使用す る シ ミ ュ レーシ ョ ン ツールに
よ っ て異な り ます。 こ のオプシ ョ ンの設定方法については、 特定のシ ミ ュ レーシ ョ ン ツールの資料を参照 し て く だ さ
い。
4 つの タ イ ミ ン グ シ ミ ュ レーシ ョ ンすべて を確認す る には、 次の よ う に指定 し ます。
°
低速 コ ーナー : SDFMIN お よ び SDFMAX
°
高速 コ ーナー : SDFMIN お よ び SDFMAX
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第 8 章 : サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用
サー ド パーテ ィ ツールで シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し
た後
消費電力解析用の SAIF のダ ン プ
°
「QuestaSim/ModelSim での SAIF のダ ンプ」
°
「IES での SAIF のダ ンプ」
°
「VCS での SAIF のダ ンプ」
SAIF (Switching Activity Interchange Format) に関す る 詳細は、 86 ページの 「消費電力解析のための SAIF フ ァ イ ルのダ
ンプ」 を参照 し て く だ さ い。
QuestaSim/ModelSim での SAIF のダ ン プ
QuestaSim/ModelSim では、 専用の消費電力 コ マ ン ド を使用 し て、 SAIF フ ァ イ ルを ダ ンプ し ます。
1.
次の よ う に入力 し 、 ダ ンプす る 範囲ま たは信号を指定 し ます。
power add <hdl_objects>
2.
特定時間 (ま たは run -all)、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
3.
次の よ う に入力 し 、 消費電力レ ポー ト を ダ ンプ し ます。
power report -all filename.saif
各 コ マ ン ド の使用方法や詳細については、 ModelSim の資料 [参照 13] を参照 し て く だ さ い。
DO フ ァ イルの例
power add tb/fpga/*
run 500us
power report -all -bsaif routed.saif
quit
IES での SAIF のダ ン プ
IES には、 SAIF を特定要件で生成す る ための消費電力コ マ ン ド が含まれます。
1.
次の よ う に入力 し 、 ダ ンプす る 範囲 と 出力す る SAIF フ ァ イ ルの名前を指定 し ます。
dumpsaif -scope hdl_objects -output filename.saif
2.
シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
3.
次の よ う に入力 し て SAIF ダ ンプ を終了 し ます。
dumpsaif -end
IES コ マ ン ド の使用方法や詳細については、 Cadence 社の IES のユーザー ガ イ ド [参照 13] を参照 し て く だ さ い。
VCS での SAIF のダ ン プ
VCS には、 SAIF を特定要件で生成す る ための消費電力 コ マ ン ド が含まれます。
1.
次の よ う に入力 し 、 生成す る 範囲ま たは信号を指定 し ます。
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第 8 章 : サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用
power <hdl_objects>
2.
SAIF ダ ンプ を イ ネーブルに し ます。 シ ミ ュ レー タ ワ ー ク スペース で コ マ ン ド ラ イ ン を使用で き ます。
power -enable
3.
特定時間、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
4.
次の よ う に入力 し 、 消費電力のダ ンプ をデ ィ ス エーブルに し 、 SAIF を レ ポー ト し ます。
power -disable
power -report filename.saif
各 コ マ ン ド の使用方法や詳細については、 Synopsys 社の VCS の資料を参照 し て く だ さ い。
消費電力解析またはデバ ッ グ用の VCD のダ ン プ
°
「QuestaSim/ModelSim での VCD のダ ンプ」
°
「IES での VCD ダ ンプ」
°
「VCSでの VCD のダ ンプ」
QuestaSim/ModelSim での VCD のダ ン プ QuestaSim/ModelSim では、 VCD コ マ ン ド を使用 し て、 VCD フ ァ イ ルを ダ ンプ し ます。
1.
VCD フ ァ イ ルを開 き ます。
vcd file my_vcdfile.vcd
2.
ダ ンプす る 範囲ま たは信号を指定 し ます。
vcd add <hdl_objects>
3.
特定時間 (ま たは run -all)、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
各 コ マ ン ド の使用方法や詳細については、 ModelSim の資料 [参照 13] を参照 し て く だ さ い。
DO フ ァ イルの例 vcd file my_vcdfile.vcd
vcd add -r tb/fpga/*
run 500us
quit
IES での VCD ダ ン プ 1.
次の コ マ ン ド を実行す る と 、vcddb と い う 名前の VCD デー タ ベース が開き ます。 フ ァ イ ル名は verilog.dump
です。 -timescale オプシ ョ ン を使用す る と 、 VCD フ ァ イ ルの $timescale 値が 1ns に設定 さ れ ま す。 VCD
フ ァ イ ルの値が 1ns に変わ り ます。
database -open -vcd vcddb -into verilog.dump -default -timescale ns
2.
次の probe コ マ ン ド は、 ス コ ープの top.counter のすべてのポー ト にプ ロ ーブ を作成 し ます。 デー タ はデフ ォ ル ト
の VCD デー タ ベース に送信 さ れます。
probe -create -vcd top.counter -ports
3.
シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ます。
VCSでの VCD のダ ン プ VCS では、dumpvar コ マ ン ド を使用 し て VCD フ ァ イ ルを生成する こ と がで き ます。 フ ァ イ ル名お よ び イ ン ス タ ン ス
名を指定 し ます (デフ ォ ル ト では階層全体にな り ます)。
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第 8 章 : サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用
vcs
+vcs+dumpvars+test.vcd
IP のシ ミ ュ レーシ ョ ン
次の例では、 accum_0.xci がザ イ リ ン ク ス IP カ タ ロ グか ら 生成 さ れた IP です。 シ ミ ュ レーシ ョ ン を次の コ マ ン ド
を使用 し て実行 し ます。
set_property target_simulator VCS [current_project]
set_property compxlib.compiled_library_dir <compiled_library_location>
launch_simulation -noclean_dir -of_objects [get_files accum_0.xci]
Verilog UNIFAST ラ イ ブ ラ リ の使用 UNIFAST モデルを使用 し てシ ミ ュ レー ト す る には、 次の 2 つの方法があ り ます。
方法 1 : すべての UNIFAST モデルを使用 し てシ ミ ュ レーシ ョ ンする のに推奨 さ れ る 方法です。
[Simulation Settings] を ク リ ッ ク し て [Enable fast simulation models] チ ェ ッ ク ボ ッ ク ス をオンに し て、Vivado プ ロ ジ ェ ク
ト 環境の ModelSim で UNIFAST がサポー ト さ れ る よ う に し ます。 詳細は、 18 ページの 「UNIFAST ラ イ ブ ラ リ 」 を参
照 し て く だ さ い。
方法 2 : 上級ユーザー用で、 UNIFAST モデル と 一緒に使用す る モジ ュ ールを指定 し ます。 こ の方法については、 19 ページの
「方法 2 : 特定 UNIFAST モジ ュ ールの使用」 を参照 し て く だ さ い。
AXI バス フ ァ ン ク シ ョ ン モデルを使用 し たデザイ ン
のシ ミ ュ レーシ ョ ン
AXI バス フ ァ ン ク シ ョ ン モデル (BFM) は、使用前に AXI BFM ラ イ セ ン ス があ る こ と を確認す る 、ラ イ セ ン ス チ ェ ッ
ク を実行 し ます。 AXI BFM がデザ イ ンにあ る 場合、 ラ イ セ ン ス パ ス を参照す る ため、 次の追加ス テ ッ プが実行 さ れ
ます。
1.
次の構文を使用 し て LD_LIBRARY_PATH 環境変数を設定 し ます。
setenv LD_LIBRARY_PATH $XILINX_VIVADO/lib/lnx64.o/:$LD_LIBRARY_PATH
2.
VCS オプシ ョ ン フ ァ イ ルに次のオプシ ョ ン を追加 し ます。
"-load $XILINX_VIVADO/lib/lnx64.o/libxil_vcs.so:xilinx_register_systf"
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第 8 章 : サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ の使用
統合 さ れたシ ミ ュ レーシ ョ ンの実行中のカ ス タ ム DO フ ァ イルの使用
Vivado IDE は、 起動のたびにシ ミ ュ レーシ ョ ン デ ィ レ ク ト リ を削除 し 、 新 し いデ ィ レ ク ト リ を作成 し ます。 そ こ で、
カ ス タ ムの DO フ ァ イ ルま たは UDO フ ァ イ ルを使用 し てい る 場合は、 それを シ ミ ュ レーシ ョ ン デ ィ レ ク ト リ 以外の
場所に移動 さ せて、 シ ミ ュ レー タ がその フ ァ イ ルを ポ イ ン ト す る よ う に し て く だ さ い。 次の コ マ ン ド を使用 し て、 カ
ス タ ムの DO フ ァ イ ルま たは UDO フ ァ イ ルのデ ィ レ ク ト リ を指定 し ます。
QuestaSim/ModelSim
set_property MODELSIM.CUSTOM_DO <Customized do file name> [get_filesets sim_1]
set_property MODELSIM.CUSTOM_UDO <Customized udo file name> [get_filesets sim_1]
IES
set_property IES.CUSTOM_DO <Customized do file name> [get_filesets sim_1]
set_property IES.CUSTOM_UDO <Customized udo file name> [get_filesets sim_1]
VCS
set_property VCS.CUSTOM_DO <Customized do file name> [get_filesets sim_1]
set_property VCS.CUSTOM_UDO <Customized udo file name> [get_filesets sim_1]
シ ミ ュ レー タ 別の run デ ィ レ ク ト リ の生成
Vivado IDE は、 シ ミ ュ レー タ を変更 し た と し て も 、 デフ ォ ル ト で同 じ デ ィ レ ク ト リ に実行フ ァ イ ルを生成 し ます。
デ ィ レ ク ト リ はシ ミ ュ レー タ 別に作成す る こ と がで き ます。次の Tcl コ マ ン ド を使用 し てデ ィ レ ク ト リ を生成 し ます。
set_param project.addSimulatorDirForUnifiedSim 1
Vivado IDE を起動 し た直後に こ の コ マ ン ド を設定 し て く だ さ い。init.tcl フ ァ イ ルに こ の コ マ ン ド を含めてお く と
よ いで し ょ う 。
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付録 A : Vivado シ ミ ュ レー タ の Tcl コ マ ン ド の値の規則
付録 A
Vivado シ ミ ュ レー タ の Tcl コ マ ン ド の値の
規則
概要
こ の付録には、 Tcl コ マ ン ド の add_force お よ び set_value の両方に適用 さ れ る 値の規則が含まれます。
文字列の値の解釈
文字列の値は、 HDL オブジ ェ ク ト の宣言型 と -radix コ マ ン ド ラ イ ン オプシ ョ ンで決ま り ます。 -radix を使用す る と 、
HDL オブジ ェ ク ト 型で決定 さ れたデフ ォ ル ト の基数が常に上書 き さ れます。
•
logic 型の HDL オブジ ェ ク ト の場合、 値は or で、 1 次元配列の logic 型の場合、 値は指定 し た基数の桁数の文字列
です。
°
文字列の指定す る ビ ッ ト が予測 さ れ る 型 よ り も 小 さ い場合、 文字列はその型の長 さ に一致す る よ う に暗示的
にゼ ロ 拡張 (符号拡張ではない) にな り ます。
°
文字列の指定す る ビ ッ ト が予測 さ れ る がた よ り も 大 き い場合、 MSB 側の余分ビ ッ ト が 0 にな っ ていない と 、
サ イ ズの不一致エ ラ ーにな り ます。
た と えば、 基数が 16 進数で 6 ビ ッ ト の logic 配列を使用す る 場合、 値 3F は 8 ビ ッ ト (16 進数の桁ご と に 4
ビ ッ ト ) にな り ます。 こ れは、 2 進数では 0011 1111 です。 し か し 、 3 の う ち上位 2 ビ ッ ト が 0 なので、 値は
HDL オブジ ェ ク ト に代入で き ます。反対に、7F の場合、上位 2 ビ ッ ト が 0 ではないので、エ ラ ーにな り ます。
°
scalar (array ま たは record ではない) の logic の HDL オブジ ェ ク ト の暗示的長 さ は 1 ビ ッ ト です。
°
a [left:right] (Verilog) ま たは a(left TO/DOWNTO right) と 宣言 さ れ る logic 配列の場合、一番左の値のビ ッ ト (拡
張/切 り 捨て後) が a[left] に代入 さ れ、 一番右のビ ッ ト が a[right] に代入 さ れます。
Vivado Design Suite シ ミ ュ レーシ ョ ン ロ ジ ッ ク
logic は、 HDL で定義 さ れ る 概念ではあ り ませんが、 Vivado® シ ミ ュ レー タ で使用 さ れ る 発見的な も のです。
•
Verilog オブジ ェ ク ト は、 暗示的な Verilog の bit 型の場合は wire お よ び reg オブジ ェ ク ト や整数、 時間を含めた
logic 型の一部 と し て考え ら れます。
•
VHDL オブジ ェ ク ト は、 オブジ ェ ク ト 型が bit、 std_logic、 ま たは列挙型 (列挙子が std_logic の列挙型のサブセ ッ
ト で少な く と も 0 お よ び 1 が含ま れ る ) の場合、 ま たはオブジ ェ ク ト の型が こ の よ う な型の 1 次元配列であ る 場
合は、 logic 型の一部 と し て考え ら れます。
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付録 A : Vivado シ ミ ュ レー タ の Tcl コ マ ン ド の値の規則
•
VHDL 列挙型の HDL オブジ ェ ク ト の場合、値は列挙子文字列のいずれかにな り ます。 列挙子が文字ではない場合
シ ン グル ク ォーテーシ ョ ン (') は含め ません。 基数は無視 さ れます。
•
整数型の VHDL オブジ ェ ク ト の場合、 その型の範囲内で値は符号付 き の 10 進数の整数にで き ます。 基数は無視
さ れます。
•
VHDL お よ び Verilog の浮動小数点型の場合、 値は浮動小数点にな り ます。 基数は無視 さ れます。
•
すべての型の HDL オブジ ェ ク ト で Tcl コ マ ン ド set に よ る 値の設定はサポー ト さ れません。
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付録 B
Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト お
よび例外
概要
Vivado® Integrated Design Environment (IDE) では、 次の言語がサポー ト さ れます。
•
VHLD の場合は、 『IEEE 規格 VHDL 言語 リ フ ァ レ ン ス マニ ュ アル (IEEE-STD-1076-1993) [参照 1] を参照 し て く
だ さ い。
•
Verilog の場合は、 『IEEE 規格 Verilog ハー ド ウ ェ ア記述言語 (IEEE-STD-1364-2001) [参照 2] を参照 し て く だ さ い。
•
合成可能な SystemVerilog サブセ ッ ト の場合は、『IEEE 規格 Verilog ハー ド ウ ェ ア記述言語 (IEEE-STD-1800-2009)』
[参照 3] を参照 し て く だ さ い。
•
IEEE P1735 暗号化の場合は、 『Recommended Practice for Encryption and Management of Electronic Design Intellectual
Property (IP)』 (IEEE-STD-P1735) [参照 5] を参照 し て く だ さ い。
こ の付録では、 Vivado シ ミ ュ レー タ で適用 さ れ る 混合言語 と 、 Verilog、 SystemVerilog、 VHDL サポー ト に対す る 例外
について説明 し ます。
混合言語シ ミ ュ レーシ ョ ンの使用
Vivado シ ミ ュ レー タ では、 混合言語プ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イ ルお よ び混合言語シ ミ ュ レーシ ョ ンがサポー ト さ れ る ので、
Verilog モジ ュ ールを VHDL デザ イ ンに含めた り 、 VHDL モジ ュ ールを Verilog/System Verilog (SV) デザ イ ンに含めた
り で き ます。
シ ミ ュ レーシ ョ ン での混合言語の制限
•
VHDL デザ イ ンには Verilog/System Verilog (SV) モジ ュ ールを イ ン ス タ ン シエー ト で き 、 Verilog/SV デザ イ ンには
VHDL コ ン ポーネ ン ト を イ ン ス タ ン シエー ト で き ます。Verilog/SV モジ ュ ール と VHDL コ ン ポーネ ン ト の結合に
は、 コ ン ポーネ ン ト イ ン ス タ ン シエーシ ョ ン ベース のデフ ォ ル ト の結合が使用 さ れ ます。 VHDL プ ロ セ ス文で
Verilog フ ァ ン ク シ ョ ン を呼び出す と い っ た よ う な VHDL と Verilog の混合使用はサポー ト さ れません。
•
VHDL 型、 ジ ェ ネ リ ッ ク 、 ポー ト のサブセ ッ ト が Verilog/SV モジ ュ ールへのバ ウ ン ダ リ 上で使用で き ます。 同様
に、 Verilog/SV 型、 パ ラ メ ー タ ー、 ポー ト のサブセ ッ ト が VHDL コ ン ポーネ ン ト に対す る バ ウ ン ダ リ 上で使用で
き ます。 詳細は、 130 ページの表 B-2を参照 し て く だ さ い。
重要 : Verilog オブジ ェ ク ト への VHDL レ コ ー ド オブジ ェ ク ト の接続はサポー ト さ れてい ませんが、 サポー ト さ れ る
がたの VHDL レ コ ー ド エ レ メ ン ト は互換性のあ る Verilog ポー ト に接続で き ます。
•
Verilog/SV 階層参照では VHDL ユニ ッ ト は参照で き ず、 VHDL 拡張/選択名では Verilog/SV ユニ ッ ト は参照で き
ません。
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付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
ただ し 、 Verilog/SV ユニ ッ ト は、 Verilog 階層 リ フ ァ レ ン ス を使用する と 、 中間的な VHDL イ ン ス タ ン ス を介 し て
別の Verilog/SV ユニ ッ ト に伝搬で き ます。
次の コ ー ド 例の場合、 I1.const1 は Verilog/SV モ ジ ュ ールの top で参照 さ れ る VHDL 定数です。 こ の タ イ プ の
Verilog/SV 階層 リ フ ァ レ ン ス は、 Vivado シ ミ ュ レ ー タ では使用で き ま せん。 た だ し 、 I1.I2.data は Verilog/SV モ
ジ ュ ールの top 内で使用で き ます。 こ の場合、 I2 は Verilog/SV イ ン ス タ ン ス で、 I1 は VHDL イ ン ス タ ン ス です。
-- Bottom Verilog Module
module bot;
wire data;
endmodule
// Intermediate VHDL Entity
entity mid is
end entity mid;
architecture arch of mid is
constant const1 : natural := 10;
begin
bot I2();
end architecture arch;
-- Top Verilog Module
module top(input in1,output reg out1);
mid I1();
always@(in1)
begin
// This hierarchical reference into a VHDL instance is not allowed
if(I1.const1 >= 10) out1 = in1;
// This hierarchical reference into a Verilog instance traversing through a
// VHDL instance is allowed
if (I1.I2.data == 1)out1 = ~in1;
end
endmodule
混合言語シ ミ ュ レーシ ョ ン での重要な手順 1.
混合言語プ ロ ジ ェ ク ト のデザ イ ン ラ イ ブ ラ リ 内で VHDL コ ン ポーネ ン ト ま たは Verilog/SV モジ ュ ールの検索順
を指定で き ます (オプシ ョ ン)。
2.
xelab -L を使用す る と 、 混合言語プ ロ ジ ェ ク ト のデザ イ ン ラ イ ブ ラ リ 内で VHDL コ ン ポーネ ン ト ま たは
Verilog/SV モジ ュ ールの結合順を指定で き ます。
注記 : Verilog モジ ュ ール と 別の Verilog モジ ュ ールの結合に も 、-L で指定 し た ラ イ ブ ラ リ 検索順が使用 さ れます。
混合言語の結合 と 検索
VHDL コ ン ポーネ ン ト ま たは Verilog/SV モジ ュ ールに、 Verilog/SV モジ ュ ールを VHDL アーキ テ ク チ ャ に イ ン ス タ ン
シエー ト す る には、 xelab コ マ ン ド を使用 し ます。
•
まず、 イ ン ス タ ン シエー ト す る デザ イ ン ユニ ッ ト と し て同 じ 言語のユニ ッ ト を検索 し ます。
•
同 じ 言語のユニ ッ ト が見つか ら ない場合は、 xelab を使用 し 、 -L オプシ ョ ン で指定 し た ラ イ ブ ラ リ 内で両方の言
語のデザ イ ン ユニ ッ ト を検索 し ます。
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128
付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
こ の検索順は、 xelab コ マ ン ド ラ イ ン で ラ イ ブ ラ リ が表示 さ れ る 順序 と 同 じ です。 詳細は、 19 ページの 「方法 1 : 完
全 UNIFAST ラ イ ブ ラ リ (推奨)」 を参照 し て く だ さ い。
注記 : Vivado IDE を使用す る 場合、 ラ イ ブ ラ リ 検索順は自動的に指定 さ れます。 ユーザーは設定す る 必要がないので、
設定で き ません。
混合言語 コ ンポーネ ン ト のイ ン ス タ ン シ エーシ ョ ン
混合言語デザ イ ンの場合、 次のセ ク シ ョ ン で説明す る よ う に、 Verilog/SV モジ ュ ールを VHDL アーキ テ ク チ ャ に、 ま
たは VHDL コ ン ポーネ ン ト を Verilog/SV モジ ュ ールに イ ン ス タ ン シエー ト で き ます。
ポー ト タ イ プが一致 し てい る か ど う かは、 130 ページの 「ポー ト マ ッ プお よ びサポー ト さ れ る ポー ト タ イ プ」 を参照
し て く だ さ い。
VHDL デザイ ン ユニ ッ ト への Verilog モ ジ ュ ールのイ ン ス タ ン シ エーシ ョ ン
1.
VHDL コ ン ポーネ ン ト を イ ン ス タ ン シエー ト す る Verilog モジ ュ ール と 同 じ 名前で宣言 し ます。次は、その例です。
COMPONENT MY_VHDL_UNIT PORT (
Q : out STD_ULOGIC;
D : in
STD_ULOGIC;
C : in
STD_ULOGIC );
END COMPONENT;
2.
名前ま たは位置的な関連付け を使用 し 、 Verilog モジ ュ ールを イ ン ス タ ン シエー ト ます。 次は、 その例です。
UUT :MY_VHDL_UNIT PORT MAP(
Q => O,
D => I,
C => CLK);
Verilog/SV デザイ ン ユニ ッ ト への VHDL コ ンポーネン ト のイ ンス タ ン シエーシ ョ ン Verilog/SV デザ イ ン ユ ニ ッ ト に VHDL コ ン ポーネ ン ト を イ ン ス タ ン シ エー ト す る には、 VHDL コ ン ポーネ ン ト を
Verilog/SV モジ ュ ールの よ う に イ ン ス タ ン シエー ト する 必要があ り ます。
次は、 その例です。
module testbench ;
wire in, clk;
wire out;
FD FD1(
.Q(Q_OUT),
.C(CLK);
.D(A);
);
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129
付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
ポー ト マ ッ プおよびサポー ト さ れるポー ト タ イ プ
表 B-1 は、 サポー ト さ れ る ポー ト タ イ プ を リ ス ト し てい ます。
表 B‐1 : サポー ト さ れるポー ト タ イ プ VHDL 1
Verilog/SV 2 IN
INPUT
OUT
OUTPUT
INOUT
INOUT
1. VHDL のバ ッ フ ァ お よ び リ ン ケージ ポー ト はサポー ト さ れません。
2. Verilog の双方向パ ス オプシ ョ ンへの接続はサポー ト さ れません。名前の付いていない Verilog ポー ト は混合デザ イ ンのバ ウ ン ダ
リ では使用で き ません。
次の表は、 混合言語デザ イ ンのバ ウ ン ダ リ でサポー ト さ れ る ポー ト の VHDL お よ び Verilog デー タ 型を示 し てい ます。
表 B‐2 : サポー ト さ れる VHDL および Verilog デー タ 型
VHDL ポー ト
Verilog ポー ト
bit
net
std_logic
net
bit_vector
vector net
signed
vector net
unsigned
vector net
std_ulogic_vector
vector net
std_logic_vector
vector net
注記 : Verilog 出力ポー ト の reg 型は、 混合言語バ ウ ン ダ リ でサポー ト さ れます。 バ ウ ン ダ リ 上では、 出力ポー ト reg が
出力ネ ッ ト ( ワ イ ヤ) ポー ト の よ う に処理 さ れます。 こ れ以外の型が混合言語バ ウ ン ダ リ で使用 さ れ る と 、 エ ラ ー と な
り ます。
注記 : Vivado シ ミ ュ レ ー タ では、 混合 ド メ イ ン に イ ン ス タ ン シ エー ト さ れ る Verilog モ ジ ュ ールのポー ト マ ッ プで
actual と し て レ コ ー ド エ レ メ ン ト がサポー ト さ れます。 VHDL ポー ト でサポー ト さ れ る こ れ ら の タ イ プ (表 B-2) はす
べて レ コ ー ド エ レ メ ン ト と し て も サポー ト さ れます。
表 B‐3 : サポー ト さ れる SV お よび VHDL デー タ 型
SV デー タ 型
VHDL デー タ 型
Int
bit_vector
std_logic_Vector
std_ulogic_vector
signed
unsigned
byte
bit_vector
std_logic_Vector
std_ulogic_vector
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付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
表 B‐3 : サポー ト さ れる SV お よび VHDL デー タ 型 (Cont’d)
SV デー タ 型
VHDL デー タ 型
signed
unsigned
shortint
bit_vector
std_logic_Vector
std_ulogic_vector
signed
unsigned
longint
bit_vector
std_logic_Vector
std_ulogic_vector
signed
unsigned
integer
bit_vector
std_logic_Vector
std_ulogic_vector
signed
unsigned
vector of bit(1D)
bit_vector
std_logic_Vector
std_ulogic_vector
signed
unsigned
vector of logic(1D)
bit_vector
std_logic_Vector
std_ulogic_vector
signed
unsigned
vector of reg(1D)
bit_vector
std_logic_Vector
std_ulogic_vector
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付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
表 B‐3 : サポー ト さ れる SV お よび VHDL デー タ 型 (Cont’d)
SV デー タ 型
VHDL デー タ 型
signed
unsigned
logic/bit
bit
std_logic
std_ulogic
bit_vector
std_logic_Vector
std_ulogic_vector
signed
unsigned
ジ ェ ネ リ ッ ク (パラ メ ー タ ー ) のマ ッ プ
Vivado シ ミ ュ レー タ では、 次の VHDL ジ ェ ネ リ ッ ク タ イ プ (お よ び Verilog/System Verilog (SV) の対応する も の) がサ
ポー ト さ れます。
•
integer
•
real
•
string
•
boolean
注記 : こ れ以外のジ ェ ネ リ ッ ク 型が混合言語バ ウ ン ダ リ で使用 さ れ る と 、 エ ラ ー と な り ます。
VHDL および Verilog 値のマ ッ プ
表 B-4 は、 std_logic お よ び bit への Verilog ス テー ト のマ ッ プを リ ス ト し てい ます。
表 B‐4 : std_logic および bit へマ ッ プ さ れる Verilog ス テー ト
Verilog
std_logic
bit
Z
Z
0
0
0
0
1
1
1
X
X
0
注記 : Verilog の駆動電流は無視 さ れます。 VHDL には、 こ れに対応する マ ッ プがあ り ません。
表 B-5 は、 Verilog ス テー ト にマ ッ プ さ れ る VHDL 型 bit を リ ス ト し てい ます。
表 B‐5 : Verilog ス テー ト にマ ッ プ さ れる VHDL の bit
bit
Verilog
0
0
1
1
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付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
表 B-6 は、 Verilog ス テー ト にマ ッ プ さ れ る VHDL 型 std_logic を リ ス ト し てい ます。
表 B‐6 : Verilog ス テー ト にマ ッ プ さ れる VHDL の std_logic
std_logic
Verilog
U
X
X
X
0
0
1
1
Z
Z
W
X
L
0
H
1
-
X
Verilog では大文字/小文字が区別 さ れ る ので、 コ ン ポーネ ン ト 宣言で使用す る 関連付けお よ び ロ ーカ ル ポー ト 名は
Verilog ポー ト 名の大文字/小文字 と 一致 し てい る 必要があ り ます。
VHDL 言語サポー ト の例外
言語の コ ン ス ト ラ ク ト の中には、 Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れない も の も あ り ます。 表 B-7 は、 VHDL 言語サ
ポー ト の例外を リ ス ト し てい ます。
.
表 B‐7 : VHDL 言語サポー ト の例外
サポー ト さ れる VHDL コ ン ス ト ラ ク ト
例外
abstract_literal
底付 き 定数 と し て表示 さ れ る 浮動小数点はサポー ト さ れ ま
せん。
alias_declaration
オブジ ェ ク ト 以外へのエ イ リ ア ス は通常、 特に次の場合サ
ポー ト さ れません。
エ イ リ ア ス のエ イ リ ア ス
subtype_indication な し のエ イ リ ア ス宣言
エ イ リ ア ス宣言のシ グナチ ャ
alias_designator と し ての演算子シ ン ボル
演算子シ ン ボルのエ イ リ ア ス
エ イ リ ア ス宣言 と し ての文字 リ テ ラ ル
alias_designator
alias_designator と し ての operator_symbol
alias_designator と し ての character_literal
association_element
結合エ レ メ ン ト の実際の ス ラ イ ス については、グ ロ ーバル、
ロ ーカルな固定範囲を使用で き ます。
attribute_name
接頭語の後のシ グナチ ャ はサポー ト さ れません。
binding_indication
entity_aspect を 使用 し な い binding_indication はサ ポー ト さ
れません。
bit_string_literal
空の bit_string_literal (" ") はサポー ト さ れません。
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133
付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
表 B‐7 : VHDL 言語サポー ト の例外 (Cont’d)
サポー ト さ れる VHDL コ ン ス ト ラ ク ト
例外
block_statement
guard_expression はサポー ト さ れません。 た と えば、 保護付
き ブ ロ ッ ク 、 保護付 き 信号、 保護付 き タ ーゲ ッ ト お よ び保
護付 き 代入はサポー ト さ れません。
choice
case 文での choice と し ての aggregate の使用はサポー ト さ れ
ません。
concurrent_assertion_statement
postponed はサポー ト さ れてい ません。
concurrent_signal_assignment_statement
postponed はサポー ト さ れてい ません。
concurrent_statement
wait 文を含む並列手続き 呼び出 し はサポー ト さ れません。
conditional_signal_assignment
オプシ ョ ン の一部で あ る キー ワ ー ド guarded は、 保護付 き
信号代入がサポー ト さ れないため、 サポー ト さ れません。
configuration_declaration
コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン で使用 さ れ る generate イ ンデ ッ ク
ス の ロ ーカルではない固定範囲はサポー ト さ れません。
entity_class
エン テ ィ テ ィ ク ラ ス と し ての リ テ ラ ル、 ユニ ッ ト 、 フ ァ イ
ル、 グループはサポー ト さ れません。
entity_class_entry
グ ループ テ ン プ レ ー ト と 共に使用す る 目的ではオプ シ ョ
ンの < > はサポー ト さ れません。
file_logical_name
file_logical_name では、 ワ イ ル ド カー ド を使用 し て ス ト リ ン
グ値を評価で き ますが、 リ テ ラ ル文字列お よ び識別子のみ
が フ ァ イ ル名 と し て使用で き ます。
function_call
function_call 内のパ ラ メ ー タ ー関連付けでは、 ス ラ イ ス、 イ
ン デ ッ ク ス お よ び フ ォ ーマルの選択がサ ポー ト さ れ ま せ
ん。
instantiated_unit
ダ イ レ ク ト コ ン フ ィ ギ ュ レ ー シ ョ ン イ ン ス タ ン シ エー
シ ョ ンはサポー ト さ れません。
mode
リ ン ケージお よ びバ ッ フ ァ ポー ト は完全にはサ ポー ト さ
れません。
options
guarded はサポー ト さ れません。
primary
primary が使用 さ れた場所で、 ア ロ ケー タ ーが拡張 さ れ ま
す。
procedure_call
procedure_call 内のパ ラ メ ー タ ー関連付けでは、 ス ラ イ ス、
イ ンデ ッ ク スお よ びフ ォーマルの選択がサポー ト さ れ ませ
ん。
process_statement
postponed プ ロ セ ス はサポー ト さ れません。
selected_signal_assignment
オプシ ョ ン の一部で あ る キー ワ ー ド guarded は、 保護付 き
信号代入がサポー ト さ れないため、 サポー ト さ れません。
signal_declaration
signal_kind はサポー ト さ れ ま せん。 signal_kind はサポー ト
さ れない保護付 き 信号を宣言す る ために使用 さ れます。
subtype_indication
分解 さ れた複合体 (配列お よ びレ コ ー ド ) のサブ タ イ プはサ
ポー ト さ れません。
waveform
unaffected はサポー ト さ れてい ません。
waveform_element
空の waveform エ レ メ ン ト は、保護付き 信号にのみ関連する
ため、 サポー ト さ れません。
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付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
Verilog 言語サポー ト の例外 表 B-8 では、 Verilog の言語サポー ト の例外について リ ス ト し ます。
表 B‐8 : Verilog 言語サポー ト の例外
Verilog コ ン ス ト ラ ク ト 例外
コ ンパイ ラ ー指示子の コ ン ス ト ラ ク ト `unconnected_drive
サポー ト な し
`nounconnected_drive
サポー ト な し
属性
attribute_instance
サポー ト な し
attr_spec
サポー ト な し
attr_name
サポー ト な し
プ リ ミ テ ィ ブ ゲー ト およびス イ ッ チ タ イ プ
cmos_switchtype
サポー ト な し
mos_switchtype
サポー ト な し
pass_en_switchtype
サポー ト な し
生成 さ れた イ ン ス タ ン シ エーシ ョ ン
generated_instantiation
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module_or_generate_item 選択肢はサポー ト さ れません。
規格 ( 『IEEE 規格 Verilog ハー ド ウ ェ ア記述言語 (IEEE 1364-2001) セ
ク シ ョ ン 13.2 [参照 2]) か ら の出力
generate_item_or_null ::=
generate_conditonal_statement |
generate_case_statement |
generate_loop_statement |
generate_block |
module_or_generate_item
シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れ る 出力
generate_item_or_null ::=
generate_conditional_statement|
generate_case_statement |
generate_loop_statement |
generate_blockgenerate_condition
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135
付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
表 B‐8 : Verilog 言語サポー ト の例外 (Cont’d)
Verilog コ ン ス ト ラ ク ト genvar_assignment
例外
部分的にサポー ト 。
すべての generate ブ ロ ッ ク に名前を付け る 必要があ り ます。
規格 ( 『IEEE 規格 Verilog ハー ド ウ ェ ア記述言語 (IEEE 1364-2001) セ
ク シ ョ ン 13.2 [参照 2]) か ら の出力
generate_block ::=
begin
[ : generate_block_identifier ]
{ generate_item }
end
シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れ る 出力
generate_block ::=
begin:
generate_block_identifier {
generate_item }
end
ソ ース テキス ト コ ン ス ト ラ ク ト
ラ イ ブ ラ リ ソ ース テキス ト library_text
サポー ト な し
library_descriptions
サポー ト な し
library_declaration
サポー ト な し
include_statement
ラ イ ブ ラ リ マ ッ プ フ ァ イ ル内の include 文を参照 し ます ( 『IEEE 規格
Verilog ハー ド ウ ェ ア記述言語』 (IEEE 1364-2001) セ ク シ ョ ン 13.2 [参
照 2])。 こ れは、 `include コ ンパ イ ラ ー指示子は参照 し ません。
シス テム タ イ ミ ング チ ェ ッ ク コ マ ン ド
$skew_timing_check
サポー ト な し
$timeskew_timing_check
サポー ト な し
$fullskew_timing_check
サポー ト な し
$nochange_timing_check
サポー ト な し
シス テム タ イ ミ ング チ ェ ッ ク コ マ ン ド の引数
checktime_condition
サポー ト な し
PLA モデ リ ング タ ス ク
$async$nand$array
サポー ト な し
$async$nor$array
サポー ト な し
$async$or$array
サポー ト な し
$sync$and$array
サポー ト な し
$sync$nand$array
サポー ト な し
$sync$nor$array
サポー ト な し
$sync$or$array
サポー ト な し
$async$and$plane
サポー ト な し
$async$nand$plane
サポー ト な し
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136
付録 B : Vivado シ ミ ュ レー タ の混合言語サポー ト および例外
表 B‐8 : Verilog 言語サポー ト の例外 (Cont’d)
Verilog コ ン ス ト ラ ク ト 例外
$async$nor$plane
サポー ト な し
$async$or$plane
サポー ト な し
$sync$and$plane
サポー ト な し
$sync$nand$plane
サポー ト な し
$sync$nor$plane
サポー ト な し
$sync$or$plane
サポー ト な し
Value Change Dump (VCD) フ ァ イル
$dumpportson
$dumpports
$dumpportsoff
$dumpportsflush
$dumpportslimit
$vcdplus
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サポー ト な し
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137
付録 C : Vivado シ ミ ュ レー タ ク イ ッ ク リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド
付録 C
Vivado シ ミ ュ レー タ ク イ ッ ク リ フ ァ レ ン ス ガイ ド
概要
表 C-1 は、 よ く 使用 さ れ る Vivado® シ ミ ュ レー タ コ マ ン ド の ク イ ッ ク リ フ ァ レ ン スお よ び例を示 し てい ます。
.
表 C‐1 : 標準モー ド : コ マ ン ド ラ イ ンか らの解析、 エ ラ ボレー ト 、 シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行
HDL フ ァ イルの解析
Vivado シ ミ ュ レー タ では、 Verilog、 SystemVerilog お よ び VHDL の 3 つの タ イ プの HDL フ ァ イ ルがサポー ト さ れて
い ます。 こ れ ら のサポー ト さ れ る フ ァ イ ルは XVHDL お よ び XVLOG コ マ ン ド を使用 し て解析で き ます。
xvhdl file1.vhd file2.vhd
VHDL フ ァ イルの解 xvhdl -work worklib file1.vhd file2.vhd
析
xvhdl -prj files.prj
Verilog フ ァ イルの
解析
SystemVerilog フ ァ
イルの解析
xvlog file1.v file2.v
xvlog -work worklib file1.v file2.v
xvlog -prj files.prj
xvlog -sv file1.v file2.v
xvlog -work worklib -sv file1.v file2.v
xvlog -prj files.prj
注記 : PRJ フ ァ イ ル形式に関す る 詳細は、 第 7 章の 「プ ロ ジ ェ ク ト フ ァ イ ル (.prj) の構文」 を参照 し て く
だ さ い。
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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付録 C : Vivado シ ミ ュ レー タ ク イ ッ ク リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド
表 C‐1 : 標準モー ド : コ マ ン ド ラ イ ンか らの解析、 エ ラ ボレー ト 、 シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行 (続き)
その他の xvlog および xvhdl オプ シ ョ ン
コ マ ン ド オプシ ョ ンの全 リ ス ト については、 96 ページの表 7-2を参照 し て く だ さ い。
次は、 xvlog お よ び xvhdl の主なオプシ ョ ンです。
xvlog お よび xvhdl の主なオプ シ ョ ン
主なオプシ ョ ン
適用先
「-d [define] <name>[=<val>]」
xvlog
「-h [-help]」
xvlog, xvhdl
「-i [include] <directory_name>」
xvlog
「-initfile <init_filename>」
xvlog, xvhdl
「-L [-lib] <library_name>
[=<library_dir>]」
xvlog, xvhdl
「-log <filename>」
xvlog, xvhdl
「-prj <filename>」
xvlog, xvhdl
「-relax」
xvhdl, vlog
「-work <library_name>
[=<library_dir>]」
xvlog, xvhdl
実行可能なスナ ッ プ シ ョ ッ ト のエ ラ ボレー ト および生成
解析後は、 xelab コ マ ン ド を使用 し てデザ イ ン を Vivado シ ミ ュ レー タ でエ ラ ボ レー ト で き ます。 xelab では、 実行可
能な ス ナ ッ プシ ョ ッ ト が生成 さ れます。
注記 : 解析段階を飛ば し て、 直接 xelab コ マ ン ド を実行 し て、 PRJ フ ァ イ ルを使用 し ない よ う にす る こ と も で き ます。 xelab で
はフ ァ イ ルの解析に XVLOG お よ び XVHDL が使用 さ れます。
xelab top1 top2
2 つの最上位デザ イ ン ユニ ッ ト (top1 お よ び top2) を含むデ
ザ イ ン をエ ラ ボ レー ト し ます。 こ の例では、 デザ イ ン ユニ ッ
ト が /work ラ イ ブ ラ リ に コ ンパ イ ル さ れます。
xelab lib1.top1
lib2.top2
2 つの最上位デザ イ ン ユニ ッ ト (top1 お よ び top2) を含むデ
ザ イ ン をエ ラ ボ レー ト し ます。 次の例では、 デザ イ ン ユニ ッ
ト が lib1 お よ び lib2 にそれぞれ コ ンパ イ ル さ れます。
xelab top1 top2 -prj
files.prj
2 つの最上位デザ イ ン ユニ ッ ト (top1 お よ び top2) を含むデ
ザ イ ン をエ ラ ボ レー ト し ます。 こ の例では、 デザ イ ン ユニ ッ
ト が /work ラ イ ブ ラ リ に コ ンパ イ ル さ れ ます。 files.prj フ ァ
イ ルには、 次の よ う な コ ー ド が含まれます。
verilog <libraryName>
<VerilogDesignFileName>
vhdl <libraryName> <VHDLDesignFileName>
sv <libraryName>
<SystemVerilogDesignFileName>
xelab top1 top2 -s top
2 つの最上位デザ イ ン ユニ ッ ト (top1 お よ び top2) を含むデ
ザ イ ン をエ ラ ボ レー ト し ます。 こ の例では、 デザ イ ン ユニ ッ
ト が /work ラ イ ブ ラ リ に コ ンパ イ ル さ れます。コ ンパ イ ルが
終わ っ た ら 、xelab に よ り top と い う 名前の実行可能な スナ ッ
プシ ョ ッ ト が生成 さ れます。 -s top オプシ ョ ン を付けない場
合、 xelab で は すべ て の ユ ニ ッ ト 名 を ま と め て ス ナ ッ プ
シ ョ ッ ト が作成 さ れます。
使用法 コ マ ン ド ラ イ ン ヘルプ お よ び xelab オ プ シ ョ ン
xelab -help
96 ページの 「xelab、 xvhd、 xvlog コ マ ン ド オプシ ョ ン」
シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行 ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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付録 C : Vivado シ ミ ュ レー タ ク イ ッ ク リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド
表 C‐1 : 標準モー ド : コ マ ン ド ラ イ ンか らの解析、 エ ラ ボレー ト 、 シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行 (続き)
解析、 エ ラ ボ レー ト 、 コ ンパ イ ル段階が問題な く 終了 し た ら 、 xsim に よ り 、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を実行す る 実行可能
な ス ナ ッ プシ ョ ッ ト が生成 さ れます。
使用法
xsim top -R
デザ イ ン を最後ま でシ ミ ュ レーシ ョ ン し ます。
xsim top -gui
Vivado シ ミ ュ レー タ の GUI の起動 し ます。
xsim top
Vivado Design Suite コ マ ン ド プ ロ ン プ ト を Tcl モー ド で開 き
ます。 こ こ か ら 次のオプシ ョ ン を実行で き ます。
run -all
run 100 ns
重要な シ ョ ー ト カ ッ ト
解析、 エ ラ ボ レーシ ョ ン、 実行フ ァ イ ル生成、 シ ミ ュ レーシ ョ ン を 1 ～ 3 段階で実行で き ます。
3 段階
xvlog bot.v
xvhdl top.vhd
xelab work.top -s top
xsim top -R
xelab -prj my_prj.prj work.top -s top
xsim top -R
2 段階
my_prj.prj フ ァ イ ルには、 次が含まれます。
verilog work bot.v
vhdl work top.vhd
1 段階
xelab -prj my_prj.prj work.top -s top -R
my_prj.prj フ ァ イ ルには、 次が含まれます。
verilog work bot.v
vhdl work top.vhd
Vivado シ ミ ュ レ ー シ ョ ンの Tcl コ マ ン ド
次は、 よ く 使用 さ れ る Tcl コ マ ン ド です。 すべての リ ス ト については、 Tcl コ ン ソ ールで次の コ マ ン ド を入力 し て
く だ さ い。
• load_features simulator
• help -category simulation
Tcl コ マ ン ド の詳細は、 次を入力 し て く だ さ い。 -help <Tcl_command>
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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140
付録 C : Vivado シ ミ ュ レー タ ク イ ッ ク リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド
表 C‐1 : 標準モー ド : コ マ ン ド ラ イ ンか らの解析、 エ ラ ボレー ト 、 シ ミ ュ レーシ ョ ンの実行 (続き)
よ く 使用 さ れる Vivado シ ミ ュ レー
タ の Tcl コ マ ン ド add_bp
HDL ソ ース の行にブ レー ク ポ イ ン ト を追加 し ます。 Tcl コ マ
ン ド 例は、 64 ページ を参照 し て く だ さ い。
add_force
信号、 ワ イ ヤ、 ま たはレ ジ ス タ を特定の値に強制的に設定 し
ます。 Tcl コ マ ン ド 例は、 68 ページ を参照 し て く だ さ い。
current_time
now
現在のシ ミ ュ レーシ ョ ン時間を レ ポー ト し ます。 Tcl ス ク リ
プ ト での こ の コ マ ン ド の例は、 107 ページの 「current_time」
を参照 し て く だ さ い。
current_scope
現在の作業中の HDL ス コ ープを レ ポー ト ま たは設定 し ます。
詳細は、 34 ページの 「その他の ス コ ープお よ び ソ ース オプ
シ ョ ン」 を参照 し て く だ さ い。
get_objects
1 つま たは複数の HDL ス コ ープで、 指定 し たパ タ ーン ご と
に HDL オブジ ェ ク ト の リ ス ト を取得 し ます。 た と えば、 コ
マ ン ド の使用方法については、 74 ページの 「log_saif
[get_objects -filter {type == in_port || type == out_port || type ==
inout_port || type == port } /tb/UUT/* ]」 を参照 し て く だ さ い。
get_scopes
子 HDL ス コ ープの リ ス ト を取得 し ます。 詳細は、 34 ページ
の 「その他の ス コ ープお よ び ソ ース オプシ ョ ン」 を参照 し
て く だ さ い。
get_value
選択し た HDL オブジ ェ ク ト (変数、 信号、 ワ イ ヤ、 レ ジ ス タ)
の現在の値を取得し ます。 詳細は、 Tcl コ ン ソ ールに
get_value -help と 入力する と 取得で き ます。
launch_simulation
Vivado シ ミ ュ レー タ を使用 し てシ ミ ュ レーシ ョ ン を実行 し ま
す。
remove_bps
シ ミ ュ レーシ ョ ンか ら ブ レー ク ポ イ ン ト を削除 し ます。 Tcl
コ マ ン ド 例は、 65 ページ を参照 し て く だ さ い。
report_drivers
HDL ワ イ ヤ ま たは信号オブジ ェ ク ト の ド ラ イ バー と 現在の
駆動値を表示 し ます。 詳細は74 ページの 「Tcl コ マ ン ド
report_drivers の使用」 を参照 し て く だ さ い。
report_values
指定 し た HDL オブジ ェ ク ト (変数、 信号、 ワ イ ヤ、 ま たはレ
ジ ス タ ) の現在のシ ミ ュ レーシ ョ ン値を表示 し ます。 Tcl コ マ
ン ド 例は、 34 ページ を参照 し て く だ さ い。
restart
シ ミ ュ レーシ ョ ン をデザ イ ン を読み込んだ後の よ う な状態に
戻 し 、 時間を 0 に設定 し ます。 詳細は、 29 ページ を参照 し
て く だ さ い。
set_value
HDL オブジ ェ ク ト (変数、 信号、 ワ イ ヤ、 ま たはレ ジ ス タ )
を特定の値に設定 し ます。 詳細は付録 A 「Vivado シ ミ ュ
レー タ の Tcl コ マ ン ド の値の規則」 を参照 し て く だ さ い。
step
シ ミ ュ レーシ ョ ン を次の文に進め ます。 63 ページの 「シ
ミ ュ レーシ ョ ンの ス テ ッ プ実行」 を参照 し て く だ さ い。
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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付録 D : Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れる SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト
付録 D
Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れる SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト
概要 Vivado® シ ミ ュ レー タ では、 合成可能な SystemVerilog RTL の一部がサポー ト さ れます。 その リ ス ト は、 表 D-1 を参照
し て く だ さ い。
特定の フ ァ イルで SystemVerilog を使用
Vivado シ ミ ュ レー タ は、 デフ ォ ル ト で、 Verilog 2001 構文の V フ ァ イ ル、 SystemVerilog 構文の SV フ ァ イ ルを コ ンパ
イ ル し ます。
Vivado IDE で特定の V フ ァ イ ルに SystemVerilog を使用する には、 次の手順に従い ます。
1.
フ ァ イ ルを右 ク リ ッ ク し て [Set File Type] を ク リ ッ ク し ます (次の図を参照)。
X-Ref Target - Figure D-1
図 D‐1 : [Set File Type] コ ン テキス ト メ ニ ュ ー
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142
付録 D : Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れる SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト
2.
次の図に示す よ う に、[Set Type] で、[File type] を [Verilog] か ら [SystemVerilog] に変更 し 、[OK] を ク リ ッ ク し ます。
X-Ref Target - Figure D-2
図 D‐2 : [Source Node Properties] → [Set File Type]
ま たは、 Tcl コ ン ソ ールで次の Tcl コ マ ン ド を使用する こ と も で き ます。
set_property file_type SystemVerilog [get_files <filename>.v]
ス タ ン ド ア ロ ン または PRJ モー ド での SystemVerilog の実行
ス タ ン ド ア ロ ン モー ド
SystemVerilog フ ァ イ ルを読み込む場合は、 次の よ う に xvlog に -sv オプシ ョ ン を使用で き ます。
xvlog -sv <Design file list>
xvlog -sv -work <LibraryName> <Design File List>
xvlog -sv -f <FileName> [Where FileName contain path of test cases]
PRJ モー ド
Vivado シ ミ ュ レー タ を prj ベース の フ ロ ーで実行す る 場合は、verilog ま たは vhdl の よ う に フ ァ イ ル タ イ プに sv
を使用 し ます。
xvlog -prj <prj File>
xelab -prj <prj File>
<topModuleName> <other options>
..prj フ ァ イ ルのエン テ ィ テ ィ は次の よ う に表示 さ れます。
verilog
sv
vhdl
sv
library1
library1
library2
library3
<FileName>
<FileName> [File parsed in SystemVerilog mode]
<FileName>
<FileName> [File parsed in SystemVerilog mode]
表 D‐1 : SystemVerilog 1800‐2009 の合成可能なセ ッ ト
プ ラ イ マ リ コ ン ス ト ラ ク ト
セ カ ンダ リ コ ンス ト ラ ク ト
LRM セ ク シ ョ ン
ス テー タ ス
6
デー タ 型
単一ま たは集成型
6.4
サポー ト あ り
ネ ッ ト お よ び変数
6.5
サポー ト あ り
変数宣言
6.8
サポー ト あ り
ベ ク タ ー宣言
6.9
サポー ト あ り
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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付録 D : Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れる SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト
表 D‐1 : SystemVerilog 1800‐2009 の合成可能なセ ッ ト (続き)
プ ラ イ マ リ コ ン ス ト ラ ク ト
セ カ ンダ リ コ ンス ト ラ ク ト
LRM セ ク シ ョ ン
ス テー タ ス
6.11.2
サポー ト あ り
単一お よ び符号な し 整数デー 6.11.3
タ型
サポー ト あ り
real、 shortreal、 お よ び realtime 6.12
デー タ 型
サポー ト あ り
ユーザー定義型
6.18
サポー ト あ り
列挙型
6.19
サポー ト あ り
新規デー タ 型 を 列挙型 と し て
定義
6.19.1
サポー ト あ り
列挙型の範囲
6.19.2
サポー ト あ り
型チ ェ ッ ク
6.19.3
サポー ト あ り
数式の列挙型
6.19.4
サポー ト あ り
列挙型 メ ソ ッ ド
6.19.5
サポー ト あ り
型パ ラ メ ー タ ー
6.20.3
サポー ト あ り
Const 定数
6.20.6
サポー ト あ り
型演算子
6.23
サポー ト あ り
キ ャ ス ト 演算子
6.24.1
サポー ト あ り
$cast ダ イ ナ ミ ッ ク キ ャ ス ト
6.24.2
サポー ト な し
ビ ッ ト ス ト リ ーム キ ャ ス ト
6.24.3
サポー ト あ り
2 ス テー ト (2 値) お よ び 4 ス
テー ト (4 値) デー タ 型
7
集成デー タ 型
ス ト ラ ク ト (struct)
7.2
サポー ト あ り
パ ッ ク /パ ッ ク な し 構造
7.2.1
サポー ト あ り
ス ト ラ ク ト への代入
7.2.2
サポー ト あ り
ユニオン
7.3
サポー ト あ り
パ ッ ク /パ ッ ク な し ユニオン
7.3.1
サポー ト あ り
タ グ付 き ユニオン
7.3.2
サポー ト な し
パ ッ ク 配列
7.4.1
サポー ト あ り
パ ッ ク な し 配列
7.4.2
サポー ト あ り
配列の演算
7.4.3
サポー ト あ り
多次元配列
7.4.5
サポー ト あ り
配列の イ ン デ ッ ク ス お よ び ス
ライス
7.4.6
サポー ト あ り
配列代入
7.6
サポー ト あ り
サブルーチ ン への引数 と し て
の配列
7.7
サポー ト あ り
配列 ク エ リ ー関数
7.11
サポー ト あ り
配列操作 メ ソ ッ ド ( キ ュ ー型 7.12
を返 さ ない メ ソ ッ ド )
サポー ト あ り
プ ロ セス
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付録 D : Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れる SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト
表 D‐1 : SystemVerilog 1800‐2009 の合成可能なセ ッ ト (続き)
プ ラ イ マ リ コ ン ス ト ラ ク ト
セ カ ンダ リ コ ンス ト ラ ク ト
LRM セ ク シ ョ ン
ス テー タ ス
組 み 合 わ せ ロ ジ ッ ク
always_comb プ ロ シージ ャ
9.2.2
サポー ト あ り
暗示的な always_comb の セ
ン シテ ビ テ ィ
9.2.2.1
サポー ト あ り
ラ ッチ
ロジッ ク
always_latch プ ロ シージ ャ
9.2.2.3
サポー ト あ り
順次 ロ ジ ッ ク always_ff プ
ロ シージ ャ
9.2.2.4
サポー ト あ り
順次ブ ロ ッ ク
9.3.1
サポー ト あ り
並列ブ ロ ッ ク
9.3.2
サポー ト な し
プ ロ シージ ャ タ イ ミ ン グ制御
9.4
サポー ト あ り
条件付 き イ ベン ト 制御
9.4.2.3
サポー ト あ り
順次 イ ベン ト
9.4.2.4
サポー ト な し
10
代入文
連続代入文
10.3.2
サポー ト あ り
変数宣言代入 (変数初期化)
10.5
サポー ト あ り
代入の よ う な コ ン テ キ ス ト
10.8
サポー ト あ り
配列代入パ タ ーン
10.9.1
サポー ト あ り
ス ト ラ ク ト 代入パ タ ーン
10.9.2
サポー ト あ り
パ ッ ク な し の配列連結
10.10
サポー ト あ り
ネッ ト エイ リ アス
10.11
サポー ト な し
11
演算子および演算式
定数式
11.2.1
サポー ト あ り
集合体式
11.2.2
サポー ト あ り
実数オペ ラ ン ド
11.3.1
サポー ト あ り
ロ ジ ッ ク (4 ス テー ト ) お よ び
ビ ッ ト (2 ス テー ト ） 型の演算
11.3.4
サポー ト あ り
演算式内の代入
11.3.6
サポー ト あ り
代入演算子
11.4.1
サポー ト あ り
イ ン ク リ メ ン ト お よ びデ ク リ
メ ン ト 演算子
11.4.2
サポー ト あ り
符号な し お よ び符号付 き 型 を
使用 し た演算式
11.4.3.1
サポー ト あ り
ワ イ ル ド カー ド 等化演算子
11.4.6
サポー ト あ り
連結演算子
11.4.12
サポー ト あ り
メ ンバーシ ッ プ演算子の設定
11.4.13
サポー ト あ り
stream_expressions の 連
結
11.4.14.1
サポー ト あ り
ジ ェ ネ リ ッ ク ス ト リ ーム の並
び替え
11.4.14.2
サポー ト あ り
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付録 D : Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れる SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト
表 D‐1 : SystemVerilog 1800‐2009 の合成可能なセ ッ ト (続き)
プ ラ イ マ リ コ ン ス ト ラ ク ト
セ カ ンダ リ コ ンス ト ラ ク ト
LRM セ ク シ ョ ン
ス テー タ ス
代入 タ ーゲ ッ ト と し て の連結 11.4.14.3
の ス ト リ ー ミ ン グ (ア ンパ ッ
ク)
サポー ト な し
11.4.14.4
サポー ト な し
ダ イ ナ ミ ッ ク な大 き さ のデー
タのス ト リ ー ミ ング
12
手続き プ ログ ラ ム文
Unique-if、 unique0-if お
よ び priority-if
12.4.2
サポー ト あ り
B-if、 unique0-if、 お よ び
priority-if コ ン ス ト ラ ク ト で生
成 さ れた違反レ ポー ト
12.4.2.1
サポー ト あ り
if 文違反 レ ポー ト お よ び複数 12.4.2.2
プ ロ セ ス文
サポー ト あ り
u n i q u e - c a s e 、 12.5.3
unique0-case、 お よ び
priority-case
サポー ト あ り
u n i q u e - c a s e 、 12.5.3.1
unique0-case、 お よ び
priority-case コ ン ス ト ラ
ク ト で生成 さ れた違反 レ ポー
ト
サポー ト あ り
case 文違反 レ ポー ト お よ び複 12.5.3.2
数プ ロ セ ス文
サポー ト あ り
メ ンバーシ ッ プ case 文の設定
12.5.4
サポー ト あ り
パ タ ーン一致条件文
12.6
サポー ト な し
ループ文
12.7
サポー ト あ り
ジ ャ ンプ文
12.8
サポー ト あ り
13.3
タスク
ス タ テ ィ ッ ク お よ び自動 タ ス
ク
13.3.1
サポー ト あ り
メ モ リ 使用量お よ び同時処理
ア ク テ ィ ベーシ ョ ン
13.3.2
サポー ト あ り
13.4
関数
戻 り 値 と void 関数
13.4.1
サポー ト あ り
ス タ テ ィ ッ ク お よ び自動関数
13.4.2
サポー ト あ り
定数関数
13.4.3
サポー ト あ り
関数呼び出 し で生成 さ れ る
バッ ク グ ラ ウ ン ド プロセス
13.4.4
サポー ト な し
13.5
サブルーチ ン呼び出 し お
よび引数渡 し
値渡 し
13.5.1
サポー ト あ り
参照渡 し
13.5.2
サポー ト あ り
デフ ォ ル ト の引数値
13.5.3
サポー ト あ り
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付録 D : Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れる SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト
表 D‐1 : SystemVerilog 1800‐2009 の合成可能なセ ッ ト (続き)
プ ラ イ マ リ コ ン ス ト ラ ク ト
セ カ ンダ リ コ ンス ト ラ ク ト
LRM セ ク シ ョ ン
ス テー タ ス
名前に よ る 引数バ イ ン デ ィ ン
グ
13.5.4
サポー ト あ り
オプシ ョ ンの引数 リ ス ト
13.5.5
サポー ト あ り
イ ン ポー ト お よ びエ ク ス ポー
ト 関数
13.6
サポー ト な し
タ ス ク お よ び関数名
13.7
サポー ト あ り
ユーテ ィ リ テ ィ シ ス テム タ ス ク およびシス テム関
数 (合成可能セ ッ ト のみ)
20
サポー ト あ り
I/O シ ス テム タ ス ク およ
びシス テム関数 (合成可能
セ ッ ト のみ)
21
サポー ト あ り
コ ンパイ ラ ー指示子
22
サポー ト あ り
モ ジ ュ ールおよび階層
23
23.2.2.4
デフ ォ ル ト のポー ト 値
サポー ト あ り
最 上 位 モ ジ ュ ー ル お よ び 23.3.1
$root
サポー ト あ り
モジ ュ ール イ ン ス タ ン シエー
シ ョ ン構文
23.3.2
サポー ト あ り
ネ ス ト 化 さ れたモジ ュ ール
23.4
サポー ト あ り
外部モジ ュ ール
23.5
サポー ト あ り
階層名
23.6
サポー ト あ り
メ ンバー選択お よ び階層名
23.7
サポー ト あ り
上向 き の名前参照
23.8
サポー ト あ り
モジ ュ ール パ ラ メ ー タ ーの上 23.10
書き
サポー ト あ り
23.11
サポー ト な し
ス コ ープ ま た は イ ン ス タ ン ス
への補助 コ ー ド のバ イ ン デ ィ
ング
25
イ ン ターフ ェ イス
イ ン タ ーフ ェ イ ス構文
25.3
サポー ト あ り
ネ ス ト 化 さ れた イ ン タ ー フ ェ
イス
25.3
サポー ト あ り
イ ン タ ーフ ェ イ ス のポー ト
25.4
サポー ト あ り
指定ポー ト バン ド ルの例
25.5.1
サポー ト あ り
ポー ト バン ド ルの接続例
25.5.2
サポー ト あ り
ポー ト バン ド ルのジ ェ ネ リ ッ
ク イ ン タ ーフ ェ イ スへの接続
例
25.5.3
サポー ト あ り
modport 演算式
25.5.4
サポー ト あ り
ク ロ ッ ク 供給ブ ロ ッ ク お よ び
modport
25.5.5
サポー ト な し
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付録 D : Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れる SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト
表 D‐1 : SystemVerilog 1800‐2009 の合成可能なセ ッ ト (続き)
プ ラ イ マ リ コ ン ス ト ラ ク ト
セ カ ンダ リ コ ンス ト ラ ク ト
LRM セ ク シ ョ ン
ス テー タ ス
イ ン タ ー フ ェ イ ス お よ び指定
ブロ ッ ク
25.6
サポー ト な し
イ ン タ ー フ ェ イ ス での タ ス ク
の使用例
25.7.1
サポー ト あ り
modport での タ ス ク の使用例
25.7.2
サポー ト あ り
タ ス ク お よ び関数の エ ク ス
ポー ト 例
25.7.3
サポー ト あ り
複数 タ ス ク のエ ク ス ポー ト 例
25.7.4
サポー ト な し
パ ラ メ ー タ ー指定 さ れた イ ン
タ ーフ ェ イ ス
25.8
サポー ト あ り
仮想 イ ン タ ーフ ェ イ ス
25.9
サポー ト な し
26
パ ッ ケージ
パ ッ ケージ宣言
26.2
サポー ト あ り
パ ッ ケージでのデー タ 参照
26.3
サポー ト あ り
モジ ュ ール ヘ ッ ダーでのパ ッ
ケージの使用
26.4
サポー ト あ り
パ ッ ケージ か ら の イ ン ポー ト
さ れた名前のエ ク ス ポー ト
26.6
サポー ト あ り
std ビル ト イ ン パ ッ ケージ
26.7
サポー ト な し
27
サポー ト あ り
generate コ ン ス ト ラ ク ト
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付録 D : Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れる SystemVerilog コ ン ス ト ラ ク ト
ダ イ ナ ミ ッ ク タ イ プ : アー リ ー ア ク セス
次の表に示す よ う に、 Vivado シ ミ ュ レー タ には、 よ く 使用 さ れ る ダ イ ナ ミ ッ ク タ イ プの一部の基本サポー ト が追加 さ
れてい ます。
重要 : こ のサポー ト は現時点ではアー リ ー ア ク セ ス にな っ てい ます。
表 D‐2 : サポー ト さ れる ダ イ ナ ミ ッ ク タ イ プ コ ン ス ト ラ ク ト : アー リ ー ア ク セス
コ ンス ト ラ ク ト 名
サポー ト 機能の詳細
文字列
•
•
•
•
キ ュー
• 一定順序でのキ ュ ー挿入。 シ ス テ ム メ モ リ がい っぱいにな る ま でキ ュ ーを ダ
イ ナ ミ ッ ク に増やす こ と も 、 こ れに含まれます。
° push_front()、 push_back()
• 一定順序でのキ ュ ーの削除
• キ ュー フ ァ ン ク シ ョ ン
° size()、 delete()
• 一定順序での ラ ン ダ ム ア ク セ ス (my_queue[i] で読み出 し お よ び書き 込み
の両方)
• 前回 ロ ケーシ ョ ンでの イ ンデ ッ ク ス化に よ る 挿入をサポー ト
連想配列
次の タ イ プのキーをサポー ト :
• ベ ク タ ー、 multi-D array、 packed struct、 class
° ダ イ ナ ミ ッ ク タ イ プ を含む、 サポー ト さ れてい る タ イ プの値
• 連想配列 メ ソ ッ ド
° size()、 number()、 delete()
° first()、 next()、 last()、 prev()
クラス
•
•
•
•
合成で き ない コ ン ス ト ラ ク ト
• fork-join_none
• $urandom お よ び $urandom_range
ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
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文字列割 り 当て
ス ト ラ ク ト メ ンバー と し ての文字列
すべての文字列演算子
文字列 メ ソ ッ ド
° len()、 putc()、 getc()
° toupper()、 tolower()
° compare()、 icompare()
° substr()、 atoi()
° atobin()、 atohex()
new で呼び出 さ れ る コ ン ス ト ラ ク タ
初期値での メ ンバー
メ ンバー フ ァ ン ク シ ョ ン
キー ワー ド this
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149
付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
付録 E
Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ
ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
概要
SystemVerilog ダ イ レ ク ト プ ロ グ ラ ミ ン グ イ ン タ ーフ ェ イ ス (DPI) を使用す る と 、 C コ ー ド と SystemVerilog コ ー ド を
ま と め る こ と がで き る ほか、 SystemVerilog コ ー ド で C 関数を呼び出 し た り 、 C 関数か ら SystemVerilog タ ス ク ま たは
関数を呼び戻 し た り で き ます。 Vivado® シ ミ ュ レー タ では、 現在の と こ ろ、 次に示す DPI の機能がサポー ト さ れてい
ます。
C コ ー ド の コ ンパイル
xsc と い う コ ンパ イ ラ 実行フ ァ イ ルが新 し く 含まれてお り 、 C コ ー ド を オブジ ェ ク ト コ ー ド に変換 し て、 複数のオブ
ジ ェ ク ト コ ー ド フ ァ イ ルを共有 ラ イ ブ ラ リ (Windows の場合は .a、 Linux の場合は .so) に リ ン ク で き る よ う にな っ
てい ます。 xsc コ ンパ イ ラ は、 <Vivado installation>/bin デ ィ レ ク ト リ に含 ま れ ま す。 -sv_lib を使用す る
と 、 C コ ー ド を含む共有 ラ イ ブ ラ リ を Vivado シ ミ ュ レー タ /エ ラ ボ レー タ ー実行フ ァ イ ルに変換で き ます。 xsc コ ンパ
イ ラ は、 gcc な ど の C コ ンパ イ ラ ー と 同 じ よ う に使用 し ます。 xsc コ ンパ イ ラ では、 次が呼び出 さ れます。
•
LLVM clang コ ンパ イ ラ : C コ ー ド をオブジ ェ ク ト コ ー ド に変換
•
GNU リ ン カー : その C フ ァ イ ルに該当する オブジ ェ ク ト フ ァ イ ル 1 つま たは複数か ら 共有 ラ イ ブ ラ リ (Windows
の場合は .a、 Linux の場合は .so) を作成
xsc コ ンパ イ ラ ーで生成 さ れた共有 ラ イ ブ ラ リ は、次に示す よ う に xelab に新 し く 追加 さ れたオプシ ョ ン を 1 つま たは
複数使用す る と 、 Vivado シ ミ ュ レ ー タ カーネルに リ ン ク さ れ ま す。 xelab で作成 さ れた シ ミ ュ レ ーシ ョ ン ス ナ ッ プ
シ ョ ッ ト には、 コ ンパ イ ル さ れた C コ ー ド と コ ンパ イ ル さ れた SystemVerilog コ ー ド を接続 し て、 C と SystemVerilog
間の効率的な通信を可能にす る 機能があ り ます。
xsc コ ンパイ ラ ーの説明
xsc コ ンパ イ ラ ーを使用す る と 、 1 つま たは複数の C フ ァ イ ルか ら 共有 ラ イ ブ ラ リ (Windows の場合は .a、 Linux の場
合は .so) を作成で き ます。 こ の xsc で生成 さ れた共有 ラ イ ブ ラ リ を残 り のデザ イ ンに含め る には、 xelab を使用 し ま
す。 共有 ラ イ ブ ラ リ を作成す る には、 1 段階プ ロ セ ス と 2 段階プ ロ セ ス の 2 つの方法があ り ます。
ワンステ ップ プロセス :
-compile や -link オプシ ョ ン を付けずに、 すべての C フ ァ イ ルを xsc に渡 し ます。
ツー ス テ ッ プ プ ロ セ ス :
xsc -compile <C files>
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付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
xsc -link <object files>
使用方法 : xsc [options] <files...>
オプ シ ョ ン
オプシ ョ ンには、 ダブル ダ ッ シ ュ (--) かダ ッ シ ュ (-) を使用で き ます。
表 E‐1 : XSC コ ンパイ ラ オプ シ ョ ン
-compile
オブジ ェ ク ト フ ァ イ ルを ソ ース C フ ァ イ ルか ら のみ生成 し ます。 リ ン ク
ス テージは実行 さ れません。
-f [ -file ] arg
指定 し た フ ァ イ ルか ら 追加オプシ ョ ン を読み出 し ます。
-h [ -help ]
こ のヘルプ メ ッ セージ を表示 し ます。
-i [ -input_file ] arg
コ ンパ イ ルま たは リ ン ク 用の入力フ ァ イ ルを リ ス ト し ます (1 つのオプ
シ ョ ンに 1 つの フ ァ イ ル)。
-link
リ ン ク ス テージのみを実行 し て、 オブジ ェ ク ト フ ァ イ ル (.a ま たは .so) か
ら 共有 ラ イ ブ ラ リ を生成 し ます。
-mt arg (=auto)
並列実行可能なサブ コ ンパ イ ル ジ ョ ブの数を指定 し ます。 選択肢は次の
と お り です。
auto : 自動
n : n は 1 よ り 大き い整数
off : マルチ ス レ ッ ド を オ フ
(デフ ォ ル ト : auto)
-o [ -output ] arg
出力 さ れ る 共有 ラ イ ブ ラ リ の名前を指定 し ます。 -link オプシ ョ ン と の
み併用で き ます。
-work arg
出力 さ れ る 作業デ ィ レ ク ト リ を指定 し ます。
(デフ ォ ル ト : <current_directory>/xsim.dir/xsc)
-v [ -verbose ] arg
表示 メ ッ セージの詳細レベルを指定 し ます。
使用で き る 値 : 0、 1
(デフ ォ ル ト : 0)
例
xsc function1.c function2.c
xelab -svlog file.sv -sv_lib dpi
例
xsc -compile function1.c function2.c -work abc
xsc -link abc/function1.lnx64.o abc/function2.lnx64.o -work abc
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付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
xelab を使用 し た コ ンパイル済み C コ ー ド の SystemVerilog への統合
コ ンパ イ ル し た C コ ー ド を SystemVerilog に統合する xelab の DPI に関す る オプシ ョ ンは、 次の と お り です。
-sv_root arg
検索す る 必要の あ る DPI 共有 ラ イ ブ ラ リ に関連す る ルー ト デ ィ レ ク ト リ (デ
フ ォ ル ト : <current_directory>/xsim.dir/xsc)
-sv_lib arg
SystemVerilog に イ ン ポー ト さ れ る C 関数を定義す る DPI 共有 ラ イ ブ ラ リ の名
前 (フ ァ イ ル拡張子な し )
-sv_liblist arg
DPI 共有 ラ イ ブ ラ リ を ポ イ ン ト する ブー ト ス ト ラ ッ プ フ ァ イ ル
-dpiheader arg
イ ン ポ ー ト お よ びエ ク ス ポー ト さ れ た フ ァ ン ク シ ョ ン の C 宣言 を 含む DPI
ヘ ッ ダー フ ァ イ ルを生成
r-sv_liblist arg の詳細は、『IEEE Standard for SystemVerilog—Unified Hardware Design, Specification, and Verification
Language』 [参照 3] の 1228 ページ目の付録 J.4.1 を参照 し て く だ さ い。
C および SystemVerilog のバウン ダ リ で使用可能な
デー タ 型
『IEEE Standard for SystemVerilog』 [参照 3] では、C お よ び SystemVerilog バ ウ ン ダ リ の C お よ び SystemVerilog デー タ 型
のサブセ ッ ト のみが許可 さ れてい ます。 次は、 Vivado シ ミ ュ レー タ でサポー ト さ れ る デー タ 型 と 、 C と SystemVerilog
デー タ 型間のマ ッ ピ ン グの詳細について示 し てい ます。
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付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
サポー ト さ れるデー タ 型
次の表は、 C お よ び SystemVerilog バ ウ ン ダ リ で使用可能なデー タ 型 と 、 C か ら SystemVerilog ま たは SystemVerilog か
ら C へのデー タ 型のマ ッ ピ ン グについて ま と めてい ます。
表 E‐2 : C および SystemVerilog バウン ダ リ で使用可能なデー タ 型
SystemVerilog
C
サポー ト あ り
コメント
byte
char
あり
なし
shortint
short int
あり
なし
int
int
あり
なし
longint
long long
あり
なし
real
double
あり
なし
shortreal
float
あり
なし
chandle
void *
あり
なし
string
const char*
あり
なし
bit
unsigned char
あり
sv_0, sv_1, sv_z, sv_x
svdpi.h を使用 し た場合 C でのみ使用可能
logic, reg
unsigned char
あり
sv_0, sv_1, sv_z, sv_x:
bit のア レ イ (パ ッ ク 済み)
svBitVecVal
あり
svdpi.h で定義
logic/reg のア レ イ (パ ッ ク 済み)
svLogicVecVal
あり
svdpi.h で定義
enum
基本的な enum 型
あり
なし
bit、 logic のパ ッ ク さ れた ア レ
イ
ア レ イ と し て渡 さ れ る
あり
なし
パ ッ ク さ れた struct、 union
ア レ イ と し て渡 さ れ る
あり
なし
bit、 logic のア ンパ ッ ク さ れた
ア レ イ のみ
ア レ イ と し て渡 さ れ る
エ ク ス ポー ト のみ C は SystemVerilog を呼び出 し 可能
ア ンパ ッ ク さ れた struct
struct と し て渡 さ れ る
あり
なし
ア ンパ ッ ク さ れた unions
struct と し て渡 さ れ る
×
なし
ア レ イ を開 く
svOpenArrayHandle
×
なし
SystemVerilog デー タ 型の C デー タ 型への マ ッ プ方法 を 示す C ヘ ッ ダ ー フ ァ イ ル を 生成す る に は、 -dpiheader
<file name> パ ラ メ ー タ ー を xelab に渡 し ま す。 デー タ 型マ ッ ピ ン グ に関す る その他の詳細については、 『IEEE
Standard for SystemVerilog』 [参照 3] を参照 し て く だ さ い。
ユーザー定義型のマ ッ ピ ング
enum
同等の SystemVerilog 型 (enum の基本型に よ っ て svLogicVecVal ま た は svBitVecVal) への変換に は、 列挙型
(enum) を定義で き ます。 列挙型のア レ イ の場合は、 同等の SystemVerilog ア レ イ が作成 さ れます。
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付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
例 :
SystemVerilog 型 :
typedef enum reg [3:0] { a = 0, b = 1, c} eType;
eType e;
eType e1[4:3];
|
typedef enum bit { a = 0, b = 1} eTypeBit;
eTypeBit
e3;
eTypeBit
e4[3:1] ;
C 型 :
svLogicVecVal e[SV_PACKED_DATA_NELEMS(4)];
svLogicVecVal e1[2][SV_PACKED_DATA_NELEMS(4)];
svBit e3;
svBit e4[3];
ヒ ン ト : C 引数型は、 enum の基本的な型 と その方向に よ っ て異な り ます。
パ ッ ク さ れた struct/union パ ッ ク さ れ た struct や union 型 を 使 用す る 場合 は、 同等 の SystemVerilog 型 で あ る svLogicVecVal ま た は
svBitVecVal が DPI の C 側で作成 さ れます。
例
SystemVerilog 型 :
typedef struct packed {
int i;
bit b;
reg [3:0]r;
logic [2:0] [4:8][9:1] l;
} sType;
sType c_obj;
sType [3:2] c_obj1[5];
C型:
svLogicVecVal
svLogicVecVal
c_obj[SV_PACKED_DATA_NELEMS(172)];
c_obj1[5][SV_PACKED_DATA_NELEMS(344)];
ア レ イ は、 パ ッ ク さ れていて も さ れていな く て も 、 svLogicVecVal ま たは svBitVecVal のア レ イ と し て表記 さ れ
ます。
ア ンパ ッ ク さ れた struct/union 同等のア ンパ ッ ク 型は C 側で作成 さ れ、 すべての メ ンバーが同等の C 表記に変換 さ れます。
例 :
SystemVerilog 型 :
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付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
typedef struct {
int i;
bit b;
reg r[3:0];
logic [2:0] l[4:8][9:1];
} sType;
C型:
typedef struct {
int i;
svBit b;
svLogic r[4];
svLogicVecVal l[5][9][SV_PACKED_DATA_NELEMS(3)];
} sType;
svdpi.h 関数のサポー ト
svdpi.h ヘ ッ ダー フ ァ イ ルは、 次のデ ィ レ ク ト リ に含まれます。
<vivado installation>/data/xsim/include
次の svdpi.h 関数がサポー ト さ れます。
svBit svGetBitselBit(const svBitVecVal* s, int i);
svLogic svGetBitselLogic(const svLogicVecVal* s, int i);
void svPutBitselBit(svBitVecVal* d, int i, svBit s);
void svPutBitselLogic(svLogicVecVal* d, int i, svLogic s);
void svGetPartselBit(svBitVecVal* d, const svBitVecVal* s, int i, int w);
void svGetPartselLogic(svLogicVecVal* d, const svLogicVecVal* s, int i, int w);
void svPutPartselBit(svBitVecVal* d, const svBitVecVal s, int i, int w);
void svPutPartselLogic(svLogicVecVal* d, const svLogicVecVal s, int i, int w);
例
注記 : 次のすべての例は、 問題な く 実行 さ れ る と PASSED と 表示 さ れます。
次に例を示 し ます。
•
「-sv_lib、 -sv_liblist、 お よ び -sv_root を使用 し た イ ン ポー ト 例」 : -sv_lib、 -sv_liblist お よ び -sv_root オ
プシ ョ ン を使用す る イ ン ポー ト 例
•
「出力を含む関数」 :出力引数を含む関数
•
「単純な イ ン ポー ト → エ ク ス ポー ト フ ロ ー (xelab -dpiheader フ ロ ー )」 : 単純な イ ン ポー ト か ら エ ク ス ポー ト の フ
ロ ー ( xelab -dpiheader <filename> フ ロ ー ) を示す例
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付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
‐sv_lib、 ‐sv_liblist、 および ‐sv_root を使用 し た イ ンポー ト 例
コー ド
次の フ ァ イ ルが存在す る と 仮定 し ます。
•
C 関数を含むフ ァ イ ル 2 つ
•
こ れ ら の関数を使用す る SystenVerilog フ ァ イ ル 1 つ
cat function1.c
#include "svdpi.h"
DPI_DLLESPEC
int myFunction1()
{
return 5;
}
cat function2.c
#include <stdio.h>
DPI_DLLESPEC
int myFunction2()
{
return 10;
}
cat file.sv
module m();
import "DPI-C" pure function int myFunction1 ();
import "DPI-C" pure function int myFunction2 ();
integer i, j;
initial
begin
#1;
i = myFunction1();
j = myFunction2();
$display(i, j);
if( i == 5 && j == 10)
$display("PASSED");
else
$display("FAILED");
end
endmodule
使用法
次に C フ ァ イ ルを コ ンパ イ ル し て Vivado シ ミ ュ レー タ に リ ン ク する 方法を示 し ます。
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付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
ワ ン ス テ ッ プ フ ロー (最 も 簡単な フ ロー )
xsc function1.c function2.c
xelab -svlog file.sv -sv_lib dpi
フ ロ ーの説明 :
xsc コ ンパ イ ラ ーが C コ ー ド を コ ンパ イ ル し て リ ン ク し て、 共有 ラ イ ブ ラ リ (xsim.dir/xsc/dpi.so) を作成
し 、 xelab が こ の共有 ラ イ ブ ラ リ を -sv_lib オプシ ョ ン を使用 し て参照 し ます。
ツース テ ッ プ フ ロー : xsc -compile function1.c function2.c -work abc
xsc -link abc/function1.lnx64.o abc/function2.lnx64.o -work abc
xelab -svlog file.sv -sv_root abc -sv_lib dpi -R
フ ロ ーの説明 :
°
2 つの C フ ァ イ ルを作業デ ィ レ ク ト リ (abc) で該当する オブジ ェ ク ト コ ー ド に コ ンパ イ ル し ます。
°
こ れ ら の 2 つのフ ァ イ ルを リ ン ク し て共有 ラ イ ブ ラ リ (dpi.so) を作成 し ます。
°
sv_root オプシ ョ ン を使用 し て、 こ の ラ イ ブ ラ リ が 作業デ ィ レ ク ト リ (abc) か ら 検索 さ れ る よ う に し ます。
ヒ ン ト : sv_root には、 sv_lib オプシ ョ ンで指定 さ れた共有 ラ イ ブ ラ リ を検索する デ ィ レ ク ト リ を指定 し ます。
2 段階 フ ロー (上記よ り も さ ら にオプ シ ョ ン を追加)
xsc -compile function1.c function2.c -work "abc" -v 1
xsc -link "abc/function1.lnx64.o" "abc/function2.lnx64.o" -work "abc"
xelab -svlog file.sv -sv_root "abc" -sv_lib final -R
-o final -v 1
フ ロ ーの説明 :
ユーザー自身が コ ンパ イ ルお よ び リ ン ク を実行す る 場合は、 -v (verbose) オプシ ョ ン を使用する と 、 コ ンパ イ ラ が起動
さ れ る 際のパ スお よ びオプシ ョ ン を確認で き ます。 こ れ ら は こ の後必要に合わせて調整で き ます。 上記の例の場合、
final と い う 共有 ラ イ ブ ラ リ が作成 さ れます。 こ の例では、 フ ァ イ ル パ ス の スペース が ど の よ う に処理 さ れ る か も 示
し てい ます。
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付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
出力を含む関数
コー ド
cat file.sv
/*- - - -*/
package pack1;
import "DPI-C" pure function int myFunction1(input int v, output int o);
import "DPI-C" pure function void myFunction2 (input int v1, input int v2, output int o);
endpackage
/*-- ---*/
module m();
int i, j;
int o1 ,o2, o3;
initial
begin
#1;
j = 10;
o3 =pack1:: myFunction1(j, o1);//should be 10/2 = 5
pack1::myFunction2(j, 2+3, o2); // 5 += 10 + 2+3
$display(o1, o2);
if( o1 == 5 && o2 == 15)
$display("PASSED");
else
$display("FAILED");
end
endmodule
cat function.c #include "svdpi.h"
DPI_DLLESPEC
int myFunction1(int j, int* o)
{
*o = j /2;
return 0;
}
DPI_DLLESPEC
void myFunction2(int i, int j, int* o)
{
*o = i+j;
return;
}
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付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
cat run.ksh
xsc function.c
xelab -vlog file.sv -sv -sv_lib dpi -R
単純な イ ンポー ト → エ ク スポー ト フ ロー (xelab ‐dpiheader フ ロー )
こ の フ ロ ーでは、 次が実行 さ れます。
•
xelab に -dpiheader オプシ ョ ン を付けて実行 し 、 file.h ヘ ッ ダー フ ァ イ ルを作成 し ます。
•
file.c の コ ー ド を xelab で生成 さ れたヘ ッ ダー フ ァ イ ル (file.h) に含め ます。 こ れは最後に リ ス ト さ れます。
•
前 と 同様 file.c お よ び test.sv の コ ー ド を コ ンパ イ ル し て、 シ ミ ュ レーシ ョ ン実行フ ァ イ ルを生成 し ます。
cat file.c
#include "file.h"
/* NOTE:This file is generated by xelab -dpiheader <filename> flow */
int cfunc (int a, int b) {
//Call the function exported from SV.
return c_exported_func (a,b);
}
cat test.sv
module m();
export "DPI-C" c_exported_func = function func;
import "DPI-C" pure function int cfunc (input int a ,b);
/*This function can be called from both SV or C side.*/
function int func(input int x, y);
begin
func = x + y;
end
endfunction
int z;
initial
begin
#5;
z = cfunc(2, 3);
if(z == 5)
$display("PASSED");
else
$display("FAILED");
end
endmodule
cat run.ksh
xelab -dpiheader file.h -svlog test.sv
xsc file.c
xelab -svlog test.sv -sv_lib dpi -R
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付録 E : Vivado シ ミ ュ レー タ のダ イ レ ク ト プ ログ ラ ミ ング イ ン タ ー フ ェ イ ス (DPI)
cat file.h
/**********************************************************************/
/*
____ ____
*/
/* /
/\/
/
*/
/* /___/ \ /
*/
/* \
\
\/
*/
/* \
\
Copyright (c) 2003-2013 Xilinx, Inc.
*/
/* /
/
All Right Reserved.*/
/* /---/
/\
*/
/* \
\ / \
*/
/* \___\/\___\
*/
/**********************************************************************/
/* NOTE:DO NOT EDIT.AUTOMATICALLY GENERATED FILE.CHANGES WILL BE LOST.*/
#ifndef DPI_H
#define DPI_H
#ifdef __cplusplus
#define DPI_LINKER_DECL
#else
#define DPI_LINKER_DECL
#endif
extern "C"
#include "svdpi.h"
/* Exported (from SV) function */
DPI_LINKER_DECL DPI_DLLISPEC
int c_exported_func(
int x, int y);
/* Imported (by SV) function */
DPI_LINKER_DECL DPI_DLLESPEC
int cfunc(
int a, int b);
#endif
Vivado Design Suite に含まれる DPI 例
Vivado Design Suite に含まれ る 2 つの例を使用す る と 、 Vivado シ ミ ュ レー タ での DPI の使用方法が理解 し やす く な り
ます。 こ れ ら の例は、
<vivado installation dir>/examples/xsim/systemverilog/dpi と い う イ ン ス ト ール デ ィ レ ク ト リ 内の
次のデ ィ レ ク ト リ にあ り ます。 まず、 こ のデ ィ レ ク ト リ に含まれ る README フ ァ イ ルを参照す る こ と をお勧め し ます。
含まれ る 例は、 次の と お り です。
•
simple_import : 純粋な関数の単純な イ ン ポー ト
•
simple_import : 純粋な関数の単純なエ ク ス ポー ト
ヒ ン ト : 「純粋な関数」 と は、 関数の return 値がその入力値にのみに基づいて計算 さ れ る 関数の こ と です。
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付録 F : その他の リ ソ ースおよび法的通知
付録 F
その他の リ ソ ースおよび法的通知
ザイ リ ン ク ス リ ソ ース
ア ンサー、 資料、 ダ ウ ン ロ ー ド 、 フ ォー ラ ム な ど のサポー ト リ ソ ース は、 次のザ イ リ ン ク ス サポー ト サ イ ト を参照
し て く だ さ い。
ソ リ ュ ーシ ョ ン セ ン タ ー
デバ イ ス、 ツール、 IP のサポー ト については、 ザ イ リ ン ク ス ソ リ ュ ーシ ョ ン セ ン タ ーを参照 し て く だ さ い。 ト ピ ッ
ク には、 デザ イ ン ア シ ス タ ン ト 、 ア ド バ イ ザ リ 、 ト ラ ブルシ ュ ー ト ヒ ン ト な ど が含まれます。
参照資料
Vivado® Design Suite の資料 :
1.
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : リ リ ース ノ ー ト 、 イ ン ス ト ールお よ び ラ イ セ ン ス』 (UG973)
2.
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : シ ス テ ム レベル デザ イ ン入力』 (UG895)
3.
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : Vivado IDE の使用』 (UG893)
4.
Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : Tcl ス ク リ プ ト 機能の使用』 (UG894)
5.
『Writing Efficient Testbenches』 (XAPP199)
6.
『Vivado Design Suite 7 シ リ ーズ FPGA お よ び Zynq-7000 All Programmable SoC ラ イ ブ ラ リ ガ イ ド 』 (UG953)
7.
『Vivado Design Suite Tcl コ マ ン ド リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG835)
8.
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : 消費電力の解析お よ び最適化』 (UG907)
9.
『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : 制約の使用』 (UG903)
10. 『Vivado Design Suite チ ュ ー ト リ アル : ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン』 (UG937)
11. 『Vivado Design Suite ユーザー ガ イ ド : デザ イ ン フ ロ ーの概要』 (UG892)
12. 『Vivado Design Suite プ ロ パテ ィ リ フ ァ レ ン ス ガ イ ド 』 (UG912)
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付録 F : その他の リ ソ ースおよび法的通知
サー ド パーテ ィ シ ミ ュ レー タ に関する情報への リ ン
ク
13. 詳細は、 該当す る シ ミ ュ レー タ の リ ン ク を参照 し て く だ さ い。
°
°
QuestaSim/ModelSim シ ミ ュ レー タ :
-
www.mentor.com/products/fv/questa/
-
www.mentor.com/products/fv/modelsim/
Cadence IES シ ミ ュ レー タ :
-
°
www.cadence.com/products/fv/enterprise_simulator/pages/default.aspx
Synopsys VCS シ ミ ュ レー タ :
-
www.synopsys.com/Tools/Verification/FunctionalVerification/Pages/VCS.aspx
言語および暗号化サポー ト 規格への リ ン ク
1.
『IEEE 規格 VHDL 言語参照マニ ュ アル』 (IEEE-STD-1076-1993)
2.
『IEEE 規格 Verilog ハー ド ウ ェ ア記述言語』 (IEEE-STD-1364-2001)
3.
SystemVerilog (統合ハー ド ウ ェ ア設計、 仕様、 お よ び検証言語) の IEEE 規格 (IEEE-STD-1800-2009)
4.
『標準遅延フ ォーマ ッ ト 仕様』 (SDF) (Version 2.1)
5.
『Recommended Practice for Encryption and Management of Electronic Design Intellectual Property (IP)』
(IEEE-STD-P1735)
ト レーニ ング リ ソ ース
ザ イ リ ン ク ス では、本書に含まれ る コ ン セプ ト を説明す る さ ま ざ ま な ト レーニ ン グ コ ースお よ びオン ラ イ ン ビデオを
提供 し てい ます。 次の リ ン ク か ら 関連す る ト レーニ ン グ リ ソ ース を参照 し て く だ さ い。
1.
Vivado デザ イ ン ツール フ ロ ー ト レーニ ン グ コ ース
2.
Vivado Design Suite 入門ワ ー ク シ ョ ッ プ ト レーニ ン グ コ ース
3.
Vivado Design Suite ビデオ チ ュ ー ト リ アル : ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
4.
Vivado Design Suite ビデオ チ ュ ー ト リ アル
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付録 F : その他の リ ソ ースおよび法的通知
法的通知
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ロ ジ ッ ク シ ミ ュ レーシ ョ ン
UG900 (v2015.2) 2015 年 6 月 24 日
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