一、前言
本文主要介绍使用VCS查看verilog代码覆盖率的相关问题。
二、代码覆盖率
1.在进行功能验证时，给设计添加激励信号，查看仿真结果，需要考虑覆盖率的问题。覆盖率分为代码覆盖率(code coverage)和功能覆盖率(function coverage)。功能覆盖率就是检查设计的功能是否完善，需要考虑很多不同的情况，是使用System verilog的重点内容。代码覆盖率是检查代码是否存在冗余，检查所有的代码是否都已经执行，状态机所有的状态是否都有到达，检查 if else 和 case 条件语句的条件是否都有使用。防止一些不必要的代码浪费芯片面积，毕竟面积就意味着钱。我们这里只讨论代码覆盖率。
对于我们写的RTL代码，通常考虑以下覆盖率：
Line coverage ：行覆盖率，检查语句是否被执行。
Toggle coverage：检查电路的每个节点是否都有 0 -> 1 和 1 -> 0 的跳变。这种检查通常会使仿真变慢很多。
conditional coverage：检查条件语句是否覆盖了所有的情况。比如有时写了if 语句，没有写else语句。
FSM coverage: 状态机覆盖率，检查状态机所有的状态是否都到达过。
path coverage：在always语句块和initial语句块中，有时会使用 if ... else 和 case 语句，在电路结构上便会产生一系列的数据路径。检查这些路径的覆盖情况。
2.VCS在统计代码覆盖率的过程中，我们通常在编译和仿真命令上添加对应的开关选项，生成一个 .vdb文件记录覆盖率的情况。再使用dve打开该文件查看。下面介绍一些选项。
-cm ：打开对应类型的覆盖率，例如 -cm cond+tgl+lin+fsm+path为统计上述所有覆盖率。可根据需要增减。
-cm_name：设置记录有覆盖率信息文件的名字。
-cm_dir：指定生成文件的目录。
以上三个选项编译仿真过程都要加上。下面的选项在编译过程加上。
-cm_log + filename.log：.log文件记录仿真过程中统计覆盖率的信息。用的比较少。
-cm_nocasedef: 在统计case语句的条件覆盖率时，不考虑default条件未达到的情况。
-cm_hier vcs_cov.cfg：通过.cfg文件(名字随便取)选择要查看覆盖率的模块/文件。
图 1
“+”代表查看，“-”代表不查看。tree代表查看某个模块调用的子模块。
在文件内部，可以使用特殊注释来打开和关闭代码覆盖率的统计:
//VCS coverage on 统计代码覆盖率
.......
//VCS coverage off 不统计代码覆盖率
在上述注释之间的内容，统计覆盖率。其余地方不统计。
3.
修改VCS入门教程(二)中的makefile，新增统计代码覆盖率的内容
.PHONY三、示例
设计一个选择器
图 2
在测试激励中，故意使 a = 1'b1 b = 1'b1 c = 1'b0 的情况不出现。使其覆盖率发生遗漏。
图 3
设计一个状态机
图 4
状态机存在 2'd0 -> 2'd1 的跳变，而 2'd1 -> 2'd0 的跳变没有发生过。
使用 make com 编译，make sim 仿真，make cov 查看代码覆盖率。make cov运行之后，dve界面打开的如下
图 5
单击箭头1处加号，再双击箭头2处的U1，查看设计的代码覆盖率。
图 6
行覆盖率，第25行未执行过。
图 7
Toggle coverage：大量节点都没有 0 -> 1 和 1 -> 0 两种跳变
图 8
FSM coverage ：2'd1 -> 2'd0 的转换没有发生过。
condition 和 Branch(Path) 的覆盖率可自行查看。
四、结束语
本文主要介绍代码覆盖率的内容，对测试完整性来讲较为重要，通过一个小例子讲述了整个流程，具体使用时还要具体问题具体分析。
