最简单的编译命令

假设你只有一个顶层 Verilog 文件 top.v，并且没有其他依赖库。

vcs top.v

执行这个命令后,VCS 会：

1. 编译 top.v 文件。
2. 在当前目录下生成一个可执行文件,默认名为 simv。
3. 你可以直接运行这个可执行文件来开始仿真：

   ./simv

注意：在 Linux 环境下，./simv 是必须的，表示在当前目录下执行该文件。

常用编译选项

在实际项目中,编译命令会包含很多选项来控制编译和仿真的行为。

指定顶层模块

使用 +libext+ 和 +incdir+ 来指定文件路径和扩展名，使用 -s 或 --top-module 来指定顶层模块。

vcs -s top_module_name \
    +incdir+./src \
    +libext+.v+.sv \
    ./src/params.v \
    ./src/agent.sv \
    ./src/dut.v

• -s top_module_name: 指定 top_module_name 为顶层模块。
• +incdir+./src: 声明一个包含目录，-I./src 也可以达到同样效果。
• +libext+.v+.sv: 指定编译器查找的文件扩展名，这里是 .v 和 .sv。
• 后面跟着的是具体的源文件列表。

编译 UVM (Universal Verification Methodology)

UVM 是目前最主流的验证方法学，编译 UVM 测试台需要加载 UVM 库。

vcs -s top_testbench \
    +incdir+./src+./uvm-1.2/src \
    +define+UVM \
    +libext+.v+.sv \
    ./src/dut.v \
    ./testbench/testbench.sv \
    ./uvm-1.2/src/uvm.sv

• +incdir+./uvm-1.2/src: 添加 UVM 源文件的路径。
• +define+UVM: 定义宏 UVM，很多 UVM 的代码会依赖这个宏来编译。
• ./uvm-1.2/src/uvm.sv: 显式地包含 UVM 的顶层文件。

更推荐的方式是使用 UVM 的编译脚本： UVM 发行包中通常包含一个 uvm_pkg.sv 文件，以及一个编译脚本（如 uvm-1.2/src/run.sh），直接使用其编译脚本是最佳实践。

生成波形文件

使用 -cm 选项可以生成覆盖率数据库，而 -kdb 和 -ucli 则可以生成波形文件。

# 生成 VPD 波形文件 (常用)
vcs -cm line+toggle -kdb -ucli ... # 其他编译参数 ...
# 运行仿真
./simv -cm line+toggle -kdb -ucli +vcs+lic+wait
# 将 VPD 转换为 FSDB (使用 DVE)
vpd2fsdb simv.vpd
# 或者直接生成 FSDB 波形文件
vcs -cm line+toggle -cm hier -debug_access+all ... # 其他编译参数 ...
./simv -cm line+toggle -debug_access+all

• -kdb -ucli: 在编译时生成调试信息文件 (simv.ucli)，用于在仿真时记录波形。
• -cm line+toggle: 生成代码行覆盖率和翻转覆盖率。
• -debug_access+all: 这是一个非常强大的选项，它允许你在仿真后通过 DVE 或 Verdi 进行调试，查看内部信号，甚至修改信号值，强烈推荐在调试时使用。
• 运行 ./simv 时，需要带上编译时生成的相同选项（如 -kdb -ucli）。
• VPD vs. FSDB: VPD 是 VCS 的原生波形格式，FSDB 是 Verdi 的原生格式，VPD 文件通常比 FSDB 小，但 Verdi 对 FSDB 的支持更好。vpd2fsdb 工具可以在两者之间转换。

调试选项

• -debug_access: 启用调试功能。
  • -debug_access: 基础调试。
  • -debug_access=rtl: 仅支持 RTL 级调试。
  • -debug_access+all: 最强模式，支持所有调试功能，包括后门访问（backdoor access）、波形查看、信号修改等，调试时推荐使用。

其他常用选项

• -Mupdate: 增量编译模式，VCS 会分析文件依赖关系，只重新编译发生变化的文件及其依赖项，可以大大缩短编译时间，对于大型项目，这是必须的。
• -R: 编译完成后立即运行仿真，这在快速验证小改动时非常有用。

  vcs -R -s top_module ... # 其他参数 ...

• -L: 链接共享库，如果你的测试台需要链接外部的 C/C++ 共享库，可以使用此选项。

  vcs -L./my_lib.so ... # 其他参数 ...

• -full64: 编译 64 位版本的仿真器，如果你的系统是 64 位的，建议使用此选项以获得更大内存空间。

  vcs -full64 ... # 其他参数 ...

完整的编译与运行示例

假设项目结构如下：

my_project/
├── src/
│   ├── dut.sv
│   └── agent.sv
├── test/
│   └── testbench.sv
├── uvm-1.2/
│   └── src/
│       └── uvm_pkg.sv
└── Makefile

Makefile 中的编译命令示例：

# VCS 安装路径 (根据实际情况修改)
VCS = /tools/synopsys/vcs/O-2025.09/linux64/bin/vcs
# 编译选项
VCS_FLAGS = -full64 \
            -s tb_top \
            +incdir+./src+./uvm-1.2/src \
            +define+UVM \
            +define+DEBUG \
            +libext+.v+.sv \
            -cm line+toggle \
            -debug_access+all \
            -Mupdate
# 源文件列表
SRC_FILES = ./src/dut.sv \
            ./src/agent.sv \
            ./test/testbench.sv \
            ./uvm-1.2/src/uvm_pkg.sv
# 默认目标
all: compile
# 编译目标
compile:
    $(VCS) $(VCS_FLAGS) $(SRC_FILES)
# 运行仿真目标
run: compile
    ./simv -cm line+toggle -debug_access+all +UVM_TESTNAME=my_test
# 打开波形查看器 (DVE)
view:
    dve -vpd simv.vpd -fsdb simv.fsdb
# 清理编译文件
clean:
    rm -rf simv* csrc* ucli* vcs* *.daidir* *.vpd *.fsdb *.log DVEfiles*
.PHONY: all compile run view clean

如何使用这个 Makefile：

1. 编译：在 my_project 目录下执行 make compile 或直接 make。
2. 运行：执行 make run，它会先检查是否需要重新编译，然后运行仿真并生成覆盖率数据。
3. 查看波形：执行 make view 会自动打开 DVE 并加载波形文件。
4. 清理：执行 make clean 删除所有编译生成的文件，回到干净状态。

VCS 与 Verdi 的配合使用

Verdi 是 Synopsys 的强大的调试和波形查看工具。

1. 编译时生成信号数据库 在 VCS 编译命令中加入 -debug_access+all 和 -kdb 选项。

   vcs -debug_access+all -kdb ... # 其他参数 ...

2. 运行时记录波形 在运行 simv 时，加上 -ucli 选项。

   ./simv -ucli

   这会生成 simv.ucli 文件，其中包含了所有信号的波形信息。

3. 使用 Verdi 打开波形 Verdi 可以直接读取 simv.ucli 文件，无需生成巨大的 .vpd 或 .fsdb 文件，这在调试大型设计时非常高效。

   verdi -ssf ucli -ssz 1G &

   • -ssf ucli: 指定信号数据库文件为 ucli。
   • -ssz 1G: 为 Verdi 分配 1GB 内存用于加载信号信息，对于大型设计，这个值需要调大。

掌握这些核心选项,你就可以应对绝大多数 VCS 编译和仿真的场景了，对于复杂项目，强烈建议使用 Makefile 或其他构建工具来自动化编译流程。