系列文章目录
前言
最近才入门RISC-V处理器设计，一个纯纯的小白，从蜂鸟E203开始学习，以此记录学习过程。这篇文章主要讲了如何在Linux系统下进行蜂鸟E203的verilog仿真测试。
一、预先准备
1. 蜂鸟E203开源项目
https://github.com/riscv-mcu/e203_hbirdv2
2. Linux操作系统（本文使用Ubuntu 20.04）
3. GCC工具链
4. iverilog 12
二、测试集
下载好项目解压后，文件中已经包含了测试用例。蜂鸟E203使用的测试用例源于RISC-V架构正式维护的riscv-tools项目，这个项目可以在Github上搜索riscv/riscv-tools，里面包含许多内容，而蜂鸟为了方便舍去了其中的部分内容，将项目里的测试用例进行了修改，添加了更多的测试用例。由于文件大小变得很小，也方便快速下载。
测试程序主要由汇编程序编写，目的是为了测试指令集架构中定义的指令是否正确。下面是测试add的汇编程序（源代码在isa/rv64ui/add.S），例如第二行的代码，0x00000001与0x00000001相加，期望结果设为0x00000002，测试通过则进行下一个测试点，对 0x00000003和0x00000007相加结果进行测试，通过则继续下一个测试点，如果测试不通过则跳转到TEST_FALT地址；如果每个测试点都通过，最后则会执行到TEST_PASS。
测试add的部分汇编程序代码如下：
1. TEST_RR_OP( 2, add, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000 );
2. TEST_RR_OP( 3, add, 0x00000002, 0x00000001, 0x00000001 );
3. TEST_RR_OP( 4, add, 0x0000000a, 0x00000003, 0x00000007 );
4.
5. TEST_RR_OP( 5, add, 0xffffffffffff8000, 0x0000000000000000, 0xffffffffffff8000 );
6. TEST_RR_OP( 6, add, 0xffffffff80000000, 0xffffffff80000000, 0x00000000 );
7. TEST_RR_OP( 7, add, 0xffffffff7fff8000, 0xffffffff80000000, 0xffffffffffff8000 );
8.
9. TEST_RR_OP( 8, add, 0x0000000000007fff, 0x0000000000000000, 0x0000000000007fff );
10. TEST_RR_OP( 9, add, 0x000000007fffffff, 0x000000007fffffff, 0x0000000000000000 );
11. TEST_RR_OP( 10, add, 0x0000000080007ffe, 0x000000007fffffff, 0x0000000000007fff );
12.
13. TEST_RR_OP( 11, add, 0xffffffff80007fff, 0xffffffff80000000, 0x0000000000007fff );
14. TEST_RR_OP( 12, add, 0x000000007fff7fff, 0x000000007fffffff, 0xffffffffffff8000 );
15.
16. TEST_RR_OP( 13, add, 0xffffffffffffffff, 0x0000000000000000, 0xffffffffffffffff );
17. TEST_RR_OP( 14, add, 0x0000000000000000, 0xffffffffffffffff, 0x0000000000000001 );
18. TEST_RR_OP( 15, add, 0xfffffffffffffffe, 0xffffffffffffffff, 0xffffffffffffffff );
三、仿真步骤
STEP1 下载项目
下载好开源项目，然后解压。
STEP2 编译RTL文件
先进入vsim文件夹中，然后打开命令行窗口，使用命令make install CORE=e203，会生成install文件夹，在其中放置所需要的脚本，且将脚本中的关键字设置为e203。
make install CORE=e203
使用命令make compile，编译Core和Soc的RTL代码。
make compile
STEP3 运行默认的一个测试用例
使用命令make run_test，等待程序执行，运行结束后，将会打印出“PASS”，即通过测试用例。
make run_test
可以关注寄存器
X3
的值，如果测试通过
X3
为1，否则为0.
STEP4 运行回归测试集
使用命令make regress_run CORE=e203，然后等待各个testcase逐个运行。这一步等待时间会比上一个步骤长许多，因为需要测试多个测试集。这一步感觉等了好几分钟。
make regress_run CORE=e203
命令行窗口中打印了许多测试结果，观察不是特别方便，可以使用命令make_regress_collect CORE=e203，可以在vsim/run里查看各个log文件。
make_regress_collect CORE=e203
总结
测试集只能测试一些基本功能，例如加法，乘法等，能否成功运行，并不能保证处理器的功能完备与正确。处理器的验证与普通数字电路的验证有较大的区别，需要专门的验证方法学和专业手段，工作量极大。