OpenRisc-57-ORPSoC仿真环境的构建

引言

要利用ORPSoC进行开发，最直接的方式当然是直接用FPGA开发板进行调试，当往往很多时候，直接在FPGA板子上运行的时候会出现问题。这时候，对ORPSoC进行仿真就是非常必要的了，通过仿真，可以尽快的锁定问题，解决问题。本小节就以ORPSoC针对ML501开发板为例，解决这个问题。

1，通用版本的RTL仿真

在opencores提供的ubuntu镜像里面，对于通用的版本（ORPSoC除了通用版本外，针对不同的开发板，有些模块有所差异），ORPSoC的RTL仿真器使用的是icarus，镜像里面已经安装好了，不需要任何工作，就可以对通用版本的ORPSoC进行仿真。请参考orpsoc.pdf的4.4章节。在~/soc-design/orpsocv2/sim/run目录下执行make rtl-tests VPI=1 即可建立VPI和RSP server，给or32-linux-gdb的端口号是50002，
运行or32-linux-gdb，target remote：50002 即可和ORPSoC通信，向ORPSoC中的RAM中load 程序（eg.vmlinux）。

2，仿真环境组成

整个仿真系统由or32-linux-gdb，RSP server，VPI，ORPSoC的jtag tap以及SoC中的其它模块组成。
关于具体细节，我们在介绍advanced debug system时，已经介绍过了，这里不再赘述。
如有疑问，请参考，其中的VPI模式。
/article/1353075.html

3，环境要求

1>opencores提供的ubuntu镜像，里面预装了openRISC的gun工具链，以及ORPSoCv2的源文件和由makefile组成的工程结构。
http://opencores.org/or1k/Ubuntu_VirtualBox-image_updates_and_information
2>linux版本的modelsim
文件太大，无法上传，我用的是modelsim10.1c。
3>linux版本的ISE
我用的是14.1。

4，工具的安装

1>modelsim的安装与破解

1》modelsim的安装
a,在unbuntu下安装modelsim(命令前面不要加sudo,假设安装目标目录是：/home/openrisc/modelsim)
./install.linux
2》modelsim的破解
a，修改license.src文件
修改license.src文件中的前两行：
SERVER openrisc-VirtualBox 080072d8c85c 1717
VENDOR mgcld /home/zhanglei/modelsim-10.1c/modeltech/linux

其中openrisc-VirtualBox是hostname，可以通过hostname命令查看，
080072d8c85c 是虚拟网卡的MAC，通过虚拟机的设置->网络菜单就可以看到。

/home/openrisc/modelsim/是安装目录，在安装modelsim



b，生成：mentor.dat
在wendows下双击run_me.bat，生成mentor.dat，并将mentor.dat复制到安装目录下。
需要注意的是，如果你直接用的是我安装好的虚拟机，你需要修改mentor.dat中的网卡号为你自己的网卡号，并重启虚拟器。
c，修改环境变量
修改/home/openrisc/.bashrc文件，在文件末尾增加如下内容：
export LM_LICENSE_FILE="/home/openrisc/modelsim/mentor.dat"
export PATH=$PATH:/home/openrisc/modelsim/modeltech/linux
alias licm="lmgrd -c /home/openrisc/modelsim/mentor.dat"

其中"/home/openrisc/modelsim/mentor.dat"是mentor.dat的存放目录，
/home/openrisc/modelsim/modeltech/linux是modelsim运行需要的库文件目录，安装完modelsim会自动生成。

lmgrd -c /home/openrisc/modelsim/mentor.dat是使能license。

d，复制并运行patch
将crack目录下的patch_2010和sfk两个文件copy到/home/openrisc/modelsim/modeltech/linux/mgls/lib
进入目录：cd /home/openrisc/modelsim/modeltech/linux/mgls/lib
执行：./sfk rep -yes -pat -bin /5589E557565381ECD00000008B5508/31C0C357565381ECD00000008B5508/ -dir .

执行上述命令后会出现如下信息：
error: failed to read+write: sfk - skipping
4 files checked, 2 changed.
1 errors occurred.

不影响使用。

e，使能环境变量
source /home/openrisc/.bashrc

f，使能license
licm&
如果程序没有退出的话，说明license有效，否则根据错误提示把对应的问题解决掉。

g，测试
执行vsim命令，就会出现我们熟悉的modelsim的窗口，modelsim就安装成功了。如下所示：

2>ISE的安装

1》安装
在linux下直接双击setup文件，按照窗口提示，完成安装即可。在最后需要指定license时，选择xilinx_ise.lic文件即可。
2》修改环境变量
修改/home/openrisc/.bashrc文件，在文件末尾增加如下内容：
source /opt/Xilinx/I14.1/ISE_DS/settings32.sh
保存退出之后，执行source /home.openrisc/.bashrc 使新加的内容起效。
3》测试
执行/opt/Xilinx/14.1/ISE_DS/ISE/bin/lin/ise 就会出现我们熟悉的ISE的窗口，如下所示：

5，ORPSoC工程修改

1>修改soc-design/orpsocv2/boards/xilinx/ml501/bench/verilog/include/eth_stim.v文件，将123行和124行末尾的分号（‘；’）去掉。



2>修改~/soc-design/orpsocv2/bench/verilog/vpi/c/Makefile文件，在文件中增加对MGC_PATH的定义：modelsim的安装目录

6，ORPSoC的仿真

在安装完modelsim和ISE之后，对ORPSoC稍作修改，ORPSoC的RTL仿真环境就搭好了，下面我们就可测试一下吧。

1>运行ORPSoC系统，建立RSP server

在~/soc-design/orpsocv2/boards/xilinx/ml501/sim/run 目录下执行 make rtl-tests VPI=1
如果有什么问题，可以先执行make distclean将之前生成的文件去掉，重新执行make rtl-test VPI=1
如果想看波形，执行 make rtl-test VPI=1 VCD=1
通过修改~/soc-design/orpsocv2/boards/xilinx/ml501/sw/board/include/board.h中的#define BOOTROM_SPI_FLASH来从spi flash启动。
通过修改~/soc-design/orpsocv2/boards/xilinx/ml501/rtl/verilog/include/or1200-defines.h末尾的启动地址来设置第一条指令的地址。
此外，还有一点需要注意，orpsoc的工程里，bootrom.S使用的board.h默认是ordb2a-ep4ce22的，需要在~/soc-design/orpsocv2/sw/目录下执行
ln ~/soc-design/orpsocv2/boards/xilinx/ml501/sw/board/include/board.h board.h重新设置连接文件，执行ml501的board.h
执行make rtl-tests VPI=1结果如下：

2>运行or32-linux-gdb，向DDR2 SDRAM中下载linux

7，小结

自此，我们把ORPSoC的仿真环境搭起来了。需要说明的是，ML501的ORPSoC的仿真器用的是modelsim，如果你想用其它的仿真器，则需要自改~/soc-design/orpsocv2/sim/bin/Makefile中的相关参数。

Enjoy！

8，RTL仿真参考

上面我们把仿真环境搭起来了，但是如何进行仿真呢？请参考：http://opencores.org/or1k/ORPSoC_RTL_simulation_debugging

下面是我仿真的波形：