我想问我是否可以在 yosys 中验证我的设计。我重新合成了我的网表,使用 yosys 来执行(拓扑顺序)。
现在我想通过向网表插入一些输入并检查输出来检查此设计的验证。
例如,我为我的模型使用了 s27 基准,我想确保我的设计输出与 s27 基准的输出相匹配。我浏览了 yosys 手册,但我不知道是什么命令。另外,我使用了其他工具,例如 Veriwell。但我真的更喜欢使用 yosys。
如果您只想使用给定的测试平台模拟综合后网表,那么您应该只使用模拟器。(但是,我强烈推荐 Icarus Verilog 而不是 Veriwell。)
您当然可以使用形式化方法来证明 Yosys 中两个电路的等价性,但这要复杂得多,并且在尝试使用更大的设计时需要一定的经验。
以下 shell 脚本演示了使用 yosys 对综合后网表进行形式等效检查的两种不同基本方法:
# download fiedler-cooley.v
if [ ! -f fiedler-cooley.v ]; then
wget https://raw.githubusercontent.com/cliffordwolf/yosys/master/tests/simple/fiedler-cooley.v
fi
# synthesis for ice40
yosys -p 'synth_ice40 -top up3down5 -blif up3down5.blif' fiedler-cooley.v
# formal verification with equiv_*
yosys -l check1.log -p '
# gold design
read_verilog fiedler-cooley.v
prep -top up3down5
splitnets -ports;;
design -stash gold
# gate design
read_blif up3down5.blif
techmap -autoproc -map +/ice40/cells_sim.v
prep -top up3down5
design -stash gate
# prove equivalence
design -copy-from gold -as gold up3down5
design -copy-from gate -as gate up3down5
equiv_make gold gate equiv
hierarchy -top equiv
equiv_simple
equiv_status -assert
'
# formal verification with BMC and temproral induction (yosys "sat" command")
yosys -l check2.log -p '
# gold design
read_verilog fiedler-cooley.v
prep -top up3down5
splitnets -ports;;
design -stash gold
# gate design
read_blif up3down5.blif
techmap -autoproc -map +/ice40/cells_sim.v
prep -top up3down5
design -stash gate
# prove equivalence
design -copy-from gold -as gold up3down5
design -copy-from gate -as gate up3down5
miter -equiv -flatten gold gate miter
hierarchy -top miter
sat -verify -tempinduct -prove trigger 0 -seq 1 -set-at 1 in_up,in_down 0
'
# formal verification with BMC+tempinduct using undef modeling
yosys -l check3.log -p '
# gold design
read_verilog fiedler-cooley.v
prep -top up3down5
splitnets -ports;;
design -stash gold
# gate design
read_blif up3down5.blif
techmap -autoproc -map +/ice40/cells_sim.v
prep -top up3down5
design -stash gate
# prove equivalence
design -copy-from gold -as gold up3down5
design -copy-from gate -as gate up3down5
miter -equiv -flatten -ignore_gold_x gold gate miter
hierarchy -top miter
sat -verify -tempinduct -prove trigger 0 -set-init-undef -set-def-inputs
'
形式等价检查的每种方法都有其优点和缺点。
例如,上面的第一种方法需要能够按名称匹配足够数量的内部线,以便成功验证等效性。但它能够将大型电路分解成更小的电路,因此即使在较大的设计中也能表现良好。
第二种方法不需要按名称匹配任何内部导线,但需要电路(-seq 1 -set-at 1 in_up,in_down 0
部件)的复位条件,并且仅适用于在少量周期内将所有内部状态“泄漏”到其输出的电路,而不管输入信号序列。
第三种方法是第二种方法的变体,它使用 undef 状态建模来避免对重置条件的要求,但会产生更复杂的 SAT 模型,因此计算效率可能较低。
话虽如此,您永远不应该依赖一种工具来检查输出本身产生的结果。例如,如果 Yosys Verilog 前端存在错误,那么这将同样影响合成和验证,并且永远不会检测到问题。因此,如果您使用 Yosys 来验证 Yosys 的输出,那么除了使用独立代码库的验证方案之外,您应该只这样做。例如,Icarus Verilog 或 Verilator 将是两个不与 Yosys 共享任何代码(或彼此不共享)的模拟器。另外:一般来说,形式验证不能代替模拟。(尤其不是正式的等价检查:你怎么知道你检查等价的模型首先是正确的?)