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使用波形配置文件

Vivado Simulator允許用戶自定義波形顯示方式，當前的顯示狀態稱作波形配置。波形配置可以保存為WCFG文件，供以后使用。一個波形配置對應一個Wave窗口，沒有保存的波形配置顯示為untitled。打開仿真后，File菜單中有與波形配置相關的指令：

這些控制功能依次是：

New Waveform Configuration：創建一個新的波形配置，Vivado會打開一個新波形窗口，但是不包含任何HDL對象，設計者從Scope或Object窗口中人工添加；
Open Waveform Configuration：打開配置文件同時打開一個波形窗口，會顯示存儲在WCFG文件中對象的波形數據；
Saving a Wave Configuration：保存當前波形配置到WCFG文件中。

如果關閉了仿真，下次需要使用是只是想查看上次仿真的結果，而不是重新運行仿真，點擊Flow菜單下的Open Static Simulation，選擇WDB文件即可（在project.sim/sim_1/behav路徑下）。靜態仿真模式下，Vivado Simulator會從WDB文件中讀取數據并顯示。

運行仿真過程中，會將顯示的HDL對象的波形活動、Sope窗口中的對象、Objects窗口中的對象存儲到WDB文件中。但注意，Vivado不能打開2014.3版本之前創建的WDB文件。

窗口對象（wave object）

向波形配置中添加一個HDL對象，其實并不是直接添加該對象，Vivado會創建一個窗口對象，該對象與HDL對象有聯系也有區別。借助此特性，一個HDL對象可以創建多個與其相關的窗口對象，且每個窗口對象的顯示設置可以不同。比如一個用16進制顯示，另一個用10進制顯示。

由HDL對象而來的窗口對象稱作設計窗口對象，除此之外，還有其它的對象類型：隔離帶（divider）、群組（group）、虛擬總線（virtual buses）。這些對象都是為了提高觀察波形的便捷性，前兩者示例如下圖。虛擬總線是將多個信號組合為一個總線顯示。

波形窗口中包含Name、Value和波形三部分。

Name默認顯示為short形式，右鍵菜單中Rename指令可以創建custom名稱，Name指令選擇顯示方式為short、long（顯示對象所處層次路徑）或custom。
Value根據格式和基數設置顯示方式不同，注意波形窗口中的radix和Objects窗口中的radix設置只作用于各自的窗口。

默認Value顯示的基數為16進制，想要改變默認設置，在波形窗口中點擊Settings，選擇一個Radix：

順便再介紹下其它設置選項實現的功能效果：

Elide Setting：如果信號名字太長無法完整顯示，該選項設置從哪邊開始省略字符顯示，包括left、middle和right。
Draw Waveform Shadow：選中，波形顯示會帶有陰影效果。
Show signal indices：選中，波形對象的Name左側會顯示對應的行數，并且可以拖動行數之間的橫線來改變波形對象的高度。
Show grid lines：選中，波形窗口中會顯示網格線。
Snap to Transition/Floating Ruler：與測量有關，具體在下文介紹。

在選中對象的右鍵菜單->Radix中可以設置單個信號的基數（應與該信號的本質相符），常見的基數已經非常熟悉。Radix還可以選擇為Real，設計者可以在Real Setting中設置Value按指定的定點數或浮點數格式顯示，提供了極大的便利性。

該功能非常實用，比如CORDIC IP核在計算arctan函數時，輸出數據為帶符號、小數點從MSB三位后的格式，只需要在這里設置相應格式，就可以直接顯示為-pi~pi的范圍，而不需要人工計算。

設置模擬波形顯示方式

有時總線數據用模擬波形的方式觀察更直觀，但注意信號的Radix設置必須符合其本質，才能顯示正確的波形。比如一個總線數據按帶符號二進制補碼編碼，Radix必須設置為一種帶符號格式；如果一個數據為浮點數格式，必須選擇real并做正確的設置。

在對象右鍵->Waveform Style，可選擇模擬（Analog）或數字（Digital）顯示方式，Anolog Settings中可以設置模擬波形的顯示方式。注意：模擬顯示僅支持位寬不超過64Bits的總線。

下面介紹一下各選項的設置方法和效果：

Row Height：規定選中對象的顯示高度，單位為像素點數目，相當于收縮或拉伸波形的高度（digital顯示方式高度為20，analog顯示高度默認為100）。
Y Range：規定波形區域的數值顯示范圍。Auto模式下根據當前的仿真時間內的值自動選擇范圍，且會隨時間更新；Fixed設置固定的顯示范圍。
Interpolation Style：設置將數據點連成線的插值方式，Liner表示線性插值，Hold表示保持插值，兩個點之間的數據會保持前一個點的數據值。
Off Scale：設置超出顯示范圍的波形該如何處理，Hide會隱藏超出范圍的部分，Clip會超出范圍為的部分限制在最大值/最小值（即削頂），overlap在超出范圍時仍然會顯示波形，但是波形會疊在其它波形對象上。
Horizontal Line：選中會在指定值處畫一條水平線。

此外，某些總線信號的有效順序可能與定義的Bit順序相反，可以在右鍵菜單中選擇“Reverse bit order”交換總線Bit順序，如bus[7:0]交換后為bit[0:7]，信號的值和波形也會跟著改變。

在時間刻度上右鍵，可以設置顯示時間的方式，包括fs、ps、ns、us、ms、s，Auto會自動選擇最適合的單位，Default表示HDL設計中規定的仿真精度。此外還有Samples以離散采樣數值的方式顯示，User為用戶自定義的時間單位，但這兩個設置對HDL無效。

觀察波形輔助工具

上文提到窗口對象中還包括如下三類，來幫助設計觀察仿真結果：

Group：一個Group相當于一個容器，將相關的波形對象組合在一個文件夾中。選中想要添加的對象，右鍵->New Group即可建立一個新組。注意選中group后delete會刪除掉該組和內部所有的對象，如果只是想解散組，使用右鍵菜單中的Ungroup。
Divider：divider用來隔離不同的HDL對象，點擊信號的右鍵菜單中->New Divider，會在其下方創建一條隔離帶，delete即可刪除。
Virtual Bus：可以將多個標量或向量組合在一起作為虛擬總線顯示，按順序選中要添加的對象，右鍵->New Virtual Bus。同樣delete會刪除掉虛擬總線所有對象，僅刪除虛擬總線應使用Ungroup。

除此之外，Vivado還提供了一些其它特性幫助設計者分析波形中的數據：

1.光標

在波形上單擊，會出現黃色的光標，稱之為主光標；按住Shift鍵，再在另一個地方點擊，會出現第二個光標，稱之為輔助光標（虛線，會替換原主光標所在位置）。頂部會顯示每個光標所處的時間點，底部有刻度尺且顯示兩者之間的時間差（顯示刻度尺需要在設置中選中Floating Ruler）。單擊波形窗口的任意地方，即可隱藏輔助光標。