1. 前言

如果你只是想检查Verilog文件的语法是否有错误，然后进行一些基本的时序仿真，那么Icarus Verilog 就是一个不错的选择。相比于各大FPGA厂商的IDE几个G的大小，Icarus Verilog 显得极其小巧，最新版安装包大小仅有17MB，支持全平台：Windows+Linux+MacOS，并且源代码开源。本文将介绍如何使用Icarus Verilog来进行verilog文件的编译和仿真。

Icarus Verilog是一个轻量、免费、开源的Verilog编译器，基于C++实现，开发者是 Stephen Williams ，遵循 GNU GPL license 许可证，安装文件中已经包含 GTKWave支持Verilog/VHDL文件的编译和仿真，命令行操作方式，类似gcc编译器，通过testbench文件可以生成对应的仿真波形数据文件，通过自带的GTKWave可以查看仿真波形图，支持将Verilog转换为VHDL文件。

iverilog安装时，默认会把GTKWave一起安装，用于查看生成的波形图。

iverilog支持Windows、Linux和MacOS三大主流平台，截止2019年12月1日，最新版本v11-20190809下载：

http://bleyer.org/icarus/iverilog-v11-20190809-x64_setup.exe

Windows下直接双击上面下载的安装文件即可，安装完成后安装目录如下：

Linux下的安装，以Ubuntu 16.04为例，可以通过apt-get直接安装。

安装iverilog： sudo apt-getinstall iverilog

安装GTKWave： sudo apt-getinstall gtkwave

不能成功安装的，尝试更换镜像地址，我使用的是网易的开源镜像地址。

Mac下的安装可以通过 macports 或者 homebrew 来安装，

通过 Macports 安装：

安装iverilog： 

sudo ports-d-v install iverilog

安装GTKWave：

 sudo ports-d-v install gtkwave

通过 homebrew 安装：

安装iverilog： 

brew install icarus-verilog

安装GTKWave： 

brew install caskroom/cask/gtkwave

安装成功后，可以通过命令窗口来查看命令所在的路径。

Windows环境可以通过where命令查看安装路径

where iverilog

where vvp

where gtkwave

Linux环境可以通过which命令查看安装路径

which iverilog

which vvp

which gtkwave

Icarus Verilog编译器主要包含3个工具：

iverilog：用于编译verilog和vhdl文件，进行语法检查，生成可执行文件

vvp：根据可执行文件，生成仿真波形文件

gtkwave：用于打开仿真波形文件，图形化显示波形

在终端输入 iverilog回车，可以看到常用参数使用方法的简单介绍：

$ iverilog

D:\iverilog\bin\iverilog.exe: no source files.

Usage: iverilog [-EiSuvV] [-B base] [-c cmdfile|-f cmdfile]

[-g1995|-g2001|-g2005|-g2005-sv|-g2009|-g2012] [-g]

[-D macro[=defn]] [-I includedir]

[-M [mode=]depfile] [-m module]

[-N file] [-o filename] [-p flag=value]

[-s topmodule] [-t target] [-T min|typ|max]

[-W class] [-y dir] [-Y suf] [-l file] source_file(s)

See the man page for details.

下面来详细介绍几个常用参数的使用方法。

这是比较常用的一个参数了，和GCC中-o的使用几乎一样，用于指定生成文件的名称。如果不指定，默认生成文件名为a.out。如：iverilog-o test test.v

用于指定包含文件夹，如果top.v中调用了其他的的.v模块，top.v直接编译会提示

led_demo_tb.v:38: error: Unknownmodule type: led_demo

2 error(s) during elaboration.

*** These modules were missing:

led_demo referenced 1 times.

***

找不到调用的模块，那么就需要指定调用模块所在文件夹的路径，支持相对路径和绝对路径。

如：iverilog-y D:/test/demo led_demo_tb.v

如果是同一目录下：iverilog-y./led_demo_tb.v，另外，iverilog还支持Xilinx、Altera、Lattice等FPGA厂商的仿真库，需要在编译时通过-y参数指定库文件的路径，详细的使用方法可以查看官方用户指南：

https://iverilog.fandom.com/wiki/User_Guide

如果程序使用`include语句包含了头文件路径，可以通过-i参数指定文件路径，使用方法和-y参数一样。

如：iverilog-I D:/test/demo led_demo_tb.v

iverilog还支持把verilog文件转换为VHDL文件，如 iverilog-tvhdl-o out_file.vhd in_file.v

新建led_demo.v源文件，内容如下：

module led_demo(

input clk,

input rst_n,

output reg led

);

reg [7:0] cnt;

always @ (posedge clk)

begin

if(!rst_n)

cnt = 10)

cnt