Verilator 能够把可综合的（通常不是行为级）的Verilog代码，外加一部分Synthesis，SystemVerilog和一小部分Verilog AMS代码转换成C++或者SystemC代码。Verilator不是一个完整的模拟器（simulator），只是一个编译器（compiler）。

安装verilator

ubuntu16.04系统下面安装verilator非常简单：sudo apt-get install verilator

版本为：

$ verilator --version
Verilator 3.874 2015-06-06 rev verilator_3_872-20-g0d43051

安装systemc

    

      

       

      
      

       

        $ wget -O systemc-
        2.3.
        0a.tar.gz 
        http:/
        /www.accellera.org/images
        /downloads/standards
        /systemc/systemc-
        2.3.
        0a.tar.gz
       
      

      

       

      
      

       

        $ tar -xzvf systemc-
        2.3.
        0a.tar.gz
       
      

      

       

      
      

       

        $ cd systemc-
        2.3.
        0a
       
      

      

       

      
      

       

        $ sudo mkdir -p /usr/local/systemc-
        2.3.
        0/
       
      

      

       

      
      

       

        $ mkdir objdir
       
      

      

       

      
      

       

        $ cd objdir
       
      

      

       

      
      

       

        $ ../configure --prefix=
        /usr/local
        /systemc-2.3.0
       
      

      

       

      
      

       

        $ make
       
      

      

       

      
      

       

        $ sudo make install
       
      

      

       

      
      

       

        
       
      

      

       

      
      

       

        $ export SYSTEMC_INCLUDE=/usr
        /local/systemc-
        2.3.
        0/
        include
       
      

      

       

      
      

       

        $ export SYSTEMC_LIBDIR=
        /usr/local
        /systemc-2.3.0/lib-linux64
       
      

      

       

      
      

       

        $ export LD_LIBRARY_PATH=
        /usr/local
        /systemc-2.3.0/lib-
        linux64:
        $LD_LIBRARY_PATH
       
      
    

别忘记设置三个环境变量SYSTEMC_INCLUDE，SYSTEMC_LIBDIR和LD_LIBRARY_PATH，否则后面第二个例子没法编译。

当然最好是把这三个设置放入.profile或者.bashrc启动文件中。下面给出两个简单的例子来展示Verilator的使用方法

工作目录如下： 

    

      

       

      
      

       

        user
        @ubuntu1
        :~/verilator
        $ tree
       
      

      

       

      
      

       

        .
       
      

      

       

      
      

       

        ├── test_our
       
      

      

       

      
      

       

        │   ├── obj_dir
       
      

      

       

      
      

       

        │   ├── our.v
       
      

      

       

      
      

       

        │   └── sim_main.cpp
       
      

      

       

      
      

       

        └── test_our_sc
       
      

      

       

      
      

       

            ├── obj_dir
       
      

      

       

      
      

       

            ├── our.v
       
      

      

       

      
      

       

            ├── sc_main.cpp
       
      

      

       

      
      

       

            ├── sc_main.d
       
      

      

       

      
      

       

            └── sc_main.o
       
      
    

例子 C++ 程序

我们将把这个例子编译成 C++ 程序。

    

      

       

      
      

       

            mkdir test_our
       
      

      

       

      
      

       

            cd test_our
       
      

      

       

      
      

       
 
       
      

      

       

      
      

       

            cat <<EOF >our.v
       
      

      

       

      
      

       
      
        module our;
       
      

      

       

      
      

       

                 initial begin $
        display(
        "Hello World"); $finish; end
       
      

      

       

      
      

       

              endmodule
       
      

      

       

      
      

       

            EOF
       
      

      

       

      
      

       
 
       
      

      

       

      
      

       

            cat <<EOF >sim_main.cpp
       
      

      

       

      
      

       
      
        #include "Vour.h"
       
      

      

       

      
      

       
      
        #include "verilated.h"
       
      

      

       

      
      

       
      
        int main(int argc, char** argv, char** env) {
       
      

      

       

      
      

       

                  Verilated::
        commandArgs(argc, argv);
       
      

      

       

      
      

       

                  Vour* top = 
        new Vour;
       
      

      

       

      
      

       
          
        while (!Verilated::
        gotFinish()) { top->
        eval(); }
       
      

      

       

      
      

       
          
        delete top;
       
      

      

       

      
      

       
          
        exit(
        0);
       
      

      

       

      
      

       

              }
       
      

      

       

      
      

       

            EOF
       
      
    

     
    
    

开始用verilator编译这个小例子。

    verilator -Wall --cc our.v --exe sim_main.cpp
    

在 "obj_dir"目录下面将出现源代码。

    ls -l obj_dir
    

然后我们可以编译这些C++源代码

    make -j -C obj_dir -f Vour.mk Vour
    

（Verilator包括缺省编译和链接规则，我们在命令行中使用了 --exe 并且传递了 .cpp 文件。当然你也可以编写你自己的编译规则，就像我们在下一个例子中所做的那样）

现在我们可以运行它了。

    obj_dir/Vour
    

得到程序输出如下：

    

      

       

      
      

       
    
        Hello 
        World
       
      

      

       

      
      

       
    
        - our.v:
        2: 
        Verilog 
        $finish
       
      
    

例子 SYSTEMC 程序

这个例子与上面那个相同，只是使用了SystemC。

    

      

       

      
      

       

            mkdir test_our_sc
       
      

      

       

      
      

       

            cd test_our_sc
       
      

      

       

      
      

       
 
       
      

      

       

      
      

       

            cat <<EOF >our.
        v
       
      

      

       

      
      

       
      
        module 
        our 
        (clk);
       
      

      

       

      
      

       

                 input clk;  
        // Clock is required to get initial activation
       
      

      

       

      
      

       

                 always @ (posedge clk)
       
      

      

       

      
      

       

                    begin $
        display(
        "Hello World"); $finish; end
       
      

      

       

      
      

       

              endmodule
       
      

      

       

      
      

       

            EOF
       
      

      

       

      
      

       
 
       
      

      

       

      
      

       

            cat <<EOF >sc_main.cpp
       
      

      

       

      
      

       
      
        #include "Vour.h"
       
      

      

       

      
      

       
      
        int sc_main(int argc, char **argv) {
       
      

      

       

      
      

       

                  Verilated::
        commandArgs(argc, argv);
       
      

      

       

      
      

       
          
        sc_clock clk ("clk", 10, 0.5, 3, true);
       
      

      

       

      
      

       

                  Vour* top;
       
      

      

       

      
      

       

                  top = 
        new 
        Vour(
        "top");
       
      

      

       

      
      

       

                  top->
        clk(clk);
       
      

      

       

      
      

       
          
        while (!Verilated::
        gotFinish()) { 
        sc_start(
        1, SC_NS); }
       
      

      

       

      
      

       
          
        delete top;
       
      

      

       

      
      

       
          
        exit(
        0);
       
      

      

       

      
      

       

              }
       
      

      

       

      
      

       

            EOF
       
      
    

     
    
    

现在我们对小程序运行Verilator。

    verilator -Wall --sc our.v
    

然后对它进行编译。

    

      

       

      
      

       
    
        cd obj_dir
       
      

      

       

      
      

       

            make -j -f Vour.mk Vour__ALL.a
       
      

      

       

      
      

       

            make -j -f Vour.mk ../sc_main.o verilated.o
       
      
    

接着链接SystemC。

    

      

       

      
      

       
    
        export SYSTEMC_LIBDIR=/path/to/where/libsystemc.a/exists
       
      

      

       

      
      

       
    
        export LD_LIBRARY_PATH=
        $SYSTEMC_LIBDIR:
        $LD_LIBRARY_PATH
       
      

      

       

      
      

       
    
        # Might be needed if SystemC 2.3.0
       
      

      

       

      
      

       
    
        export SYSTEMC_CXX_FLAGS=-pthread
       
      

      

       

      
      

       
 
       
      

      

       

      
      

       

            g++ -L
        $SYSTEMC_LIBDIR ../sc_main.o Vour__ALL*.o verilated.o \
       
      

      

       

      
      

       

                      -o Vour -lsystemc
       
      
    

现在我们可以运行该程序

    

      

       

      
      

       

            cd ..
       
      

      

       

      
      

       

            obj_dir/Vour
       
      
    

最后我们得到与上述C++例子一样的输出：

    

      

       

      
      

       
    
        Hello 
        World
       
      

      

       

      
      

       
    
        - our.v:
        2: 
        Verilog 
        $finish
       
      
    

Enjoy Verilator !!!