【数字电路】MacBook使用iverilog进行数字电路仿真

安装流程

在终端中用brew包管理工具进行安装仿真工具：

编译verilog代码：
brew install icarus-verilog

编译verilog代码：
brew install verilator

MacOS系统显示UNIX GUI
brew install xquartz

可视化仿真波形图：
brew install gtkwave

安装过程中可能出现如下报错：

Error: icarus-verilog: unknown or unsupported macOS version: :dunno

解决方案：升级brew工具

brew update-reset

代码编写

编写verilog文件test.v

module test (
    input clk,
    output dout
);
    assign dout = ~clk;
endmodule

这个verilog代码表达的是输出信号dout是输入信号clk取反的值。

编写testbench文件test_tb.v

/*
    incentive document
*/
`timescale 1ns / 1ns
module testbench();
    reg clk;
    /* define the wire below */
    wire dout;

    parameter CYCLE    = 2;
    parameter END_TIME = 200;
    /* init the module below */

    test mod(
        .clk    (clk),
        .dout   (dout)
    );

/***************************************************/
    initial begin            
        $dumpfile("wave.vcd");      //生成的vcd文件名称
        $dumpvars(0, testbench);    //tb模块名称
    end 
/***************************************************/
    /* init the state */
    initial begin
        clk = 0;
    end
/***************************************************/
    /* generate clock */
    always begin
        #(CYCLE / 2) clk = ~clk;
    end
/***************************************************/
    /* stop the simulation */
    initial begin
        #END_TIME;
        $stop;
    end

endmodule

注意，一定要有如下模块才能生成波形文件：

    initial begin            
        $dumpfile("wave.vcd");      //生成的vcd文件名称
        $dumpvars(0, testbench);    //tb模块名称
    end 

编译仿真

verilog文件编译：

iverilog -o wave test.v test_tb.v

生成vcd文件：

vvp -n wave lx2

用gtkwave工具打开vcd波形：

gtkwave wave.vcd
或
open wave.vcd

但是我的MacOS系统版本高于14，所以gtkwave工具不兼容，因此可以使用vscode的wavetrace插件可视化波形图。

从波形图可知，dout=~clk这个逻辑满足，仿真完成。

另外，编译过程可以写进shell脚本（complier.sh）一步完成：

echo "开始编译"
iverilog -o wave ./test.v ./test_tb.v
echo "编译完成"

echo "生成波形文件"
vvp -n wave lxt2 
cp wave.vcd wave.lxt

echo "打开波形文件"
open wave.vcd

执行脚本：

bash ./compiler.sh