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0.简介Verilog PLI(Programming Language Interface )是一种Verilog代码调用C/C++函数的机制。它能让Verilog像调用一些系统调用（如$display/$stop/$random)一样调用用户编写的C/C++函数。PLI可以完成如下功能：
为了完成上述功能，C代码需要能够访问Verilog的内部数据结构，因此Verilog PLI需要提供一些访问程序集（acc routines)，此外Verilog PLI还提供了另外一组程序集：任务功能程序集（tf routines）。目前PLI有两个版本：PLI1.0和PLI2.0,PLI 2.0又叫VPI，是随着Verilog 2001一起发布的。
1.工作原理
1）C/C++编写函数
2）编译并产生共享库（.DLL in Windows .so in UNIX）。一些仿真器如VCS允许静态链接。
3）将C/C++函数细节在编译veriog代码是传递给编译器（称为链接linking）
4）一旦链接完成，就可以像运行其他的verilog仿真一样了。
当Verilog仿真器遇到用户定义的系统函数时，便将控制权交给PLI 程序（C/C++函数）
2.示例-Hello World
下面给出一个简单的示例，例子不涉及任何PLI标准函数（ACC，TF等），因此，只要使用对应仿真器连接C/C++函数即可。
hello.c:
#include <stdio.h> void hello () { printf ("\nHello World!\n"); }
hello_pli.v
module hello_pli (); initial begin $hello; #10 $finish; end endmodule
使用如下VCS命令编译并运行：
vcs -R -P hello.tab hello_pli.v hello.c
hello.tab文件内容如下：
$hello call=hello
3.示例-PLI应用程序
下面一个示例将简单的调用PLI系统函数实现C/C++代码对Verilog代码的数据结构的访问，并将其应用在Testbench中实现对DUT的监视。
DUT设计为一个简单的16进制计数器，counter.v代码如下：
`timescale 1ns/10ps module counter ( input clk, input reset, input enable, output reg [3:0] count ); always @(posedge clk or posedge reset) begin if(reset) begin count <= 4‘b0; end else if(enable) begin count <= count+1‘b1; end end endmodule
编写Testbench代码 pli_counter_tb.v如下：
1 `timescale 1ns/10ps 2 module counter_tb(); 3 reg enable; 4 reg reset; 5 reg clk_reg; 6 wire clk; 7 wire [3:0] dut_count; 8 9 initial begin 10 enable = 0; 11 clk_reg = 0; 12 reset = 0; 13 $display("%g , Asserting reset", $time); 14 #10 reset = 1; 15 #10 reset = 0; 16 $display ("%g, Asserting Enable", $time); 17 #10 enable = 1; 18 #55 enable = 0; 19 $display ("%g, Deasserting Enable", $time); 20 #1 $display ("%g, Terminating Simulator", $time); 21 #1 $finish; 22 end 23 24 always begin 25 #5 clk_reg = !clk_reg; 26 end 27 28 assign clk = clk_reg; 29 initial 30 begin 31 $dumpfile("wave.vcd"); 32 $dumpvars; 33 end 34 35 initial begin 36 $counter_monitor (counter_tb.clk, counter_tb.reset, counter_tb.enable, counter_tb.dut_count); 37 end 38 39 counter U( 40 .clk (clk), 41 .reset (reset), 42 .enable (enable), 43 .count (dut_count) 44 ); 45 46 endmodule
上述代码中35-37行调用用户自定义系统函数$counter_monitor，对信号进行监视并打印值，此系统函数使用C代码编写，并通过PLI进行调用。
C代码 pli_full_example.c如下：
#include "acc_user.h" typedef char * string; handle clk ; handle reset ; handle enable ; handle dut_count ; int count ; int sim_time; string high = "1"; void counter (); int pli_conv (string in_string, int no_bits); void counter_monitor() { acc_initialize(); clk = acc_handle_tfarg(1); reset = acc_handle_tfarg(2); enable = acc_handle_tfarg(3); dut_count = acc_handle_tfarg(4); acc_vcl_add(clk,counter,null,vcl_verilog_logic); acc_close(); } void counter () { p_acc_value value; sim_time = tf_gettime(); string i_reset = acc_fetch_value(reset,"%b",value); string i_enable = acc_fetch_value(enable,"%b",value); string i_count = acc_fetch_value(dut_count,"%b",value); string i_clk = acc_fetch_value(clk, "%b",value); int size_in_bits= acc_fetch_size (dut_count); int tb_count = 0; // Counter function goes here if (*i_reset == *high) { count = 0; io_printf("%d, dut_info : Counter is reset\n", sim_time); } else if ((*i_enable == *high) && (*i_clk == *high)) { if ( count == 15 ) { count = 0; } else { count = count + 1; } } // Counter Checker function goes checker logic goes here if ((*i_clk != *high) && (*i_reset != *high)) { tb_count = pli_conv(i_count,size_in_bits); if (tb_count != count) { io_printf("%d, dut_error : Expect value %d, Got value %d\n", sim_time, count, tb_count); tf_dofinish(); } else { io_printf("%d, dut_info : Expect value %d, Got value %d\n", sim_time, count, tb_count); } } } // Multi-bit vector to integer conversion. int pli_conv (string in_string, int no_bits) { int conv = 0; int i = 0; int j = 0; int bin = 0; for ( i = no_bits-1; i >= 0; i = i - 1) { if (*(in_string + i) == 49) { bin = 1; } else if (*(in_string + i) == 120) { io_printf ("%d, Warning : X detected\n", sim_time); bin = 0; } else if (*(in_string + i) == 122) { io_printf ("%d, Warning : Z detected\n", sim_time); bin = 0; } else { bin = 0; } conv = conv + (1 << j)*bin; j ++; } return conv; }
因为C代码调用了PLI系统函数，所以需要包含头文件"acc_user.h"，acc_user.h可以在vcs安装目录下找到，需要使用vcs命令参数指定头文件路径，
VCS命令如下：
vcs +v2k -R -P pli_counter.tab pli_counter_tb.v counter.v pli_full_example.c -CFLAGS "-g -l$VCS_HOME/linux/lib" +acc+3
-CFLAG 命令参数用于向C编译器传递C编译参数，因为C代码使用了访问程序集acc routines，还需要加上 +acc+3;+v2k是因为代码使用了verilog2001语法。
-P参数和上面例子一样，指定tab文件，不同的是，此时需要增加访问属性acc，r为读，w为写，pli_counter.tab如下：
$counter_monitor call=counter_monitor acc=rw:*
运行结果如下：
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原文地址：http://blog.csdn.net/lkiller_hust/article/details/51344825
