modelsim 中代码覆盖率使用详解

一、代码覆盖率
Modelsim代码覆盖率功能Code coverage，能报告出statement（语句）、branch（分支）、condition（条件）、expression（表达）、toggle（信号翻转）、fsm（有限状态机）等多种覆盖率情况。

1、编译选项（compile option）：
在Modelsim的Workspace里选中需要查看代码覆盖率的文件，然后点击右键选择compile—>compile properties，如下图，
之后选择“Coverage”选项，出现下图所示的窗口，根据需要选择选项，这里选statement、branch、condition、expression和toggle。

选完点ok。

2、编译（compile）
点工具栏中的，编译所有的选中的文件，成功后进行下面的步骤。

3、仿真（simulate）
点工具栏中的，出现下面的窗口：
（注：不要选择“Enable optimization”）
选择Others，出现如下图所示的窗口：
选择“Enable code coverage”后点“ok”后出现下面的窗口：
4、观察结果
完成以上操作后，代码覆盖率的窗口就出现了，点击（run –all）之后代码覆盖率的情况就出现在各窗口中。

下面介绍各子窗口：
（1）Workspace窗口
在workspace窗口选择Files标签页并拖动滚动条到右侧，设计的每个文件显示了语句、分支、条件和表达式等语句的执行覆盖率汇总统计信息。

在workspace窗口选择Files标签页并拖动滚动条到右侧，本窗口将以设计中的每一条目来显示执行覆盖统计。

（2）Missed Coverage（未覆盖到对象列表窗）窗口
本窗口用于显示所选择文件未被执行的语句、分支、条件、表达式或未翻转过的信号。

在workspace窗口的Files标签页中选择不同的文件，Missed Coverage窗口的显示会随着选择的文件而更新。

上图为分支覆盖率的情况
上图为statement coverage（语句覆盖率）的情况。

此时选择任何一个实体在源代码窗口中显示相应的行，设计如果包含为被执行的语句或分支的行，则被粉红色高亮显示，如下图。

图中包含了Hits 和BC 栏用来显示语句执行（statement Hits）和分支覆盖（BC）的情况。

如下图所示，在主窗口菜单栏选择Tool—>Code Coverage—>Show coverage number.
Hits和BC 栏中的每一行图标将会被数字代替，这些数字代表了该语句或分支被执行的次数。

下表描述了个图标的含义：
图标描述
表示本语句已被执行过
表示本行的某语句从未被执行过
或表示条件语句的“真”或“假”分支未被执行过
表示本行被指示不做代码覆盖统计
（3）Current Exclusion（当前不做覆盖率统计列表窗）
本窗口用于列出所指定的不进行覆盖统计的所有文件和行。

①设置排出文件
如图，右击所选中的项，按图所示操作，
操作完后，在Current Exclusion窗口就会出现被排除的文件，同时源代码窗口的Hits栏的一些行会出现，表明这些行不做代码覆盖统计。

在Current Exclusion窗口中右击需要取消排除设置的文件，选择
Cancel Selected Exclusions，恢复成原状，可以做代码覆盖率。

②设置排出行
如图，在源代码窗口右击Hits栏中需要排除行的图标，图中为105行，选择第一个选项。

之后，在Current Exclusion窗口会显示出被排除的行信息，同时在源代码窗口，被排除行的Hits栏会出现，表明该行不做代码覆盖统计。

取消排除行操作同上。

（4）Details（详细资料窗）窗口：
本窗口显示了如真值表或翻转细节等详细的未被覆盖到的情况。

当在Missed Coverage窗口中选择一行，可以在Details窗口中查看相应的详细信息，如下图：
（5）Instance Coverage（实例覆盖列表窗）
本窗口显示了每个实例的覆盖统计。

（6）Objects Window（信号窗口）
在该窗口中可以查看状态翻转统计，翻转覆盖统计了信号从一个状态变换到另一个状态的次数。

具体操作入下图所示：
上述操作完之后出现Objects窗口，这样就可以查看每个信号翻转的具体情况。

5、创建代码覆盖率报告
如下图所示，在主窗口菜单栏选择Tool—>Code Coverage—>Reports
出现下图所示的子窗口（报告设置窗口），根据需求设置各选项和报告存放路径。

点ok后即可查看Code Coverage Report：
二DO文件
DO文件是一种脚本文件，可以一次执行多条命令。

1、创建简单的DO文件
一般仿真：
#compile the files("vlog":for verilog, "vcom":for VHDL)
vlog drink_machine.v test_drink_machine.v
# Load simulation
vsim work.test_drink_machine
# vsim -novopt work.test_drink_machine
# -novopt: don't select "Enable optimmization".
#####################
#add wave
add wave -color yellow sim:/test_drink_machine/clk
add wave sim:/test_drink_machine/rst_n
add wave -radix binary sim:/test_drink_machine/nickel_in
add wave -format Literal sim:/test_drink_machine/dime_in
add wave sim:/test_drink_machine/quarter_in
add wave sim:/test_drink_machine/collect
add wave sim:/test_drink_machine/dispense
add wave sim:/test_drink_machine/nickel_out
add wave sim:/test_drink_machine/dime_out
# -color: set the wave's color
# -format: set the wave's format, it has three option:
# "Logic", "Literal" and "Event", if you have not
# set it, the format is "Logic".
# -radix: set the signal's radix notation.
############################
# Run simulation
run -all
代码覆盖率仿真：
vlog -cover {s b c e t} drink_machine.v test_drink_machine.v
vsim -coverage work.test_drink_machine
# coverage exclude -add /home/eda303/modelsim/test_drink_machine.v all
# coverage exclude -remove /home/eda303/modelsim/test_drink_machine.v all
# coverage exclude -add /home/eda303/modelsim/drink_machine.v 105
# coverage exclude -remove /home/eda303/modelsim/drink_machine.v 105
coverage report -file /home/eda303/modelsim/report.txt -byinstance -select {s b c e t}
# -byinstance:report on all instances
# s: statement; b:branch;......
2、使用DO文件
写完DO文件保存为后缀为.do的文件，例如：drink_machine.do，将该文件保存在工程当前目录下，在Transcript窗口中输入“do drink_machine.do”命令即可运行该脚本，这样就可自动完成仿真，不需要用鼠标一步一步点了。