學(xué)過C語言都知道，在程序中添加打印信息有助于我們追蹤程序執(zhí)行的情況。特別是debug的時候，打印一些log信息對快速定位到問題非常有幫助。

怎么在SOC驗(yàn)證的C代碼中打印字符串呢？用printf ？

我們來試一下：

執(zhí)行結(jié)果：

沒有出現(xiàn) Hello world。這種結(jié)果是符合預(yù)期的。C code 通過GCC編譯生成bin文件然后送到CPU中按指令進(jìn)行執(zhí)行。我們看下這段代碼編譯出來的指令是什么？

這里 printf 編譯出來是jump到一個puts的函數(shù)里面。puts函數(shù)又是什么呢？

puts 又跳到 _puts_r ,依次下去，由printf 編譯出了一系列的指令代碼。由于CPU最終綜合成版圖，因此在CPU的RTL代碼中不會存在讀到某條指令打印一個字符串的功能。所以單純的調(diào)用printf 并不會在log中打印字符串信息。

如何實(shí)現(xiàn)打印？

兩個思路，第一個思路，在SOC的TB里面增加一個CPU bus的monitor，我們在monitor中實(shí)現(xiàn)一個功能，當(dāng)看到特定地址，特定數(shù)據(jù)的時候，開始收集要打印的字符串，當(dāng)看到特定地址，另外一個特定數(shù)據(jù)的時候，結(jié)束字符串的收集，并將收集到字符串打印。

以下是我們在一個project中看到特殊數(shù)據(jù) 24’hdddd_11xx 開始收集字符串。

以下是我們在一個project中看到特殊數(shù)據(jù)24’hdddd_eeee 時打印字符串。

這樣，我們可以在c里面實(shí)現(xiàn)一個打印字符串的函數(shù)。

通過上面這種手段，我們巧妙的將C語言的打印和 verilog的$display 打印連接起來。我們來看看效果

Hello World 打印出來了。

我們再看看 puts編譯后的代碼是什么？

這次 puts并沒有跳轉(zhuǎn)到_puts_r ，而是向特定地址發(fā)送特定數(shù)據(jù)表示開始，然后傳輸字符串，并以特定數(shù)據(jù)結(jié)束。當(dāng)我們的monitor檢查到這些特殊的數(shù)據(jù)時就會打印出log信息。

上面打印的方式可以解決在SOC驗(yàn)證環(huán)境中打印字符串的問題，但是在芯片流片回來之后，在C中調(diào)用上述函數(shù)還能打印嗎？顯然是不可以的，因?yàn)檫@個時候外部的monitor都沒有了，更別說不能綜合的display函數(shù)等。

下面介紹一種更加普遍的使用方法。我們在嵌入式硬件開發(fā)的過程中經(jīng)常用到串口調(diào)試工具。

通過簡單的幾根線與電腦連接，然后用串口調(diào)試助手就能將SOC和電腦調(diào)試界面連接起來。

因此在我們SOC驗(yàn)證環(huán)境中集成UART的slave device，在UART device收到數(shù)據(jù)后，打印出字符串信息是一個很好的選擇。

為此，我們通過向uart device寫字符串的形式，然后在UART device中實(shí)現(xiàn)打印功能。

我們來測試下用上面這種方式打印的效果，prints 是我們向uart 發(fā)送字符串的函數(shù)。

下面是執(zhí)行效果

同樣實(shí)現(xiàn)了打印，而且這種打印方式在后續(xù)芯片流片回來之后可以通過串口調(diào)試 查看打印的信息。

看到這里，大家明白怎么在SOC中實(shí)現(xiàn)字符串打印了吧。

審核編輯：劉清