最近用SystemC做验证做上瘾了，写一个小文吧。
如何在ModelSim下编译和仿真SystemC的设计？
如何在ModelSim下用SystemC的做验证？
  SystemC作为一种系统级设计与验证语言，非常适合做复杂IC的验证，而不是用于RTL描述。很多人问我如何将SystemC综合和编译为可以下载的CPLD/FPGA的比特文件或者综合为ASIC网表，我的回答是用SystemC做RTL设计还为时过早。可以想象将来可能将SystemC的行为级的描述综合为网表，即所谓高层次综合，这是一个很美好的未来，但未来不是现在。Verilog/SystemVerilog依然是最好的RTL设计语言。未来的RTL设计属于SystemVerilog。关于SystemC和SystemVerilog在设计中的地位问题，我认为在验证方面，SystemC有明显的优势。如果你设计纯粹的ASIC，那么用SystemVerilog可能就足够了。但是在很多场合，软硬件同时存在，SystemC的代码很多部分可以之间用于设计软件，这个是很明显的优势。大家同时也可以看到，现在在ModelSim等仿真软件中，SystemC使用起来跟Verilog/VHDL一样，非常方便。举一个例子，我们假如想做DVB-S2的LDPC，我们一定会先用C++（M atlab也可以）写仿真程序，验证算法的正确性。然后假设我们已经确定了目标ASIC的架构，打算用Verilog做RTL设计。现在既然C++代码的验证部分可以几乎不加改变的用于基于SystemC的验证模块的设计，我们为什么还要费力的用SystemVerilog重新写一遍验证代码呢？
下面步入正题，讲一讲如何在ModelSim下编译和仿真SystemC的设计。我们设计一个一位移位寄存器模块(Verilog代码)：
1.shifter.v
`timescale 1ns/100ps
module shifter(clk,nrst,din,dout);
input clk,nrst;
input din;
output reg dout;
always@(posedge clk or negedge nrst) begin:shifter_with_nreset
    if(~nrst) dout<=1'b0;
    else dout<=din;
end
endmodule

顶层设计为验证模块加shifter模块的例化：
2.tb.v
`timescale 1ns/100ps
module tb;
wire clk,nrst,data,data_fd_bk;
shifter_test tester(.clk(clk),.nrst(nrst),.data(data),.data_fd_bk(data_fd_bk));    
shifter uut(.clk(clk),.nrst(nrst),.din(data),.dout(data_fd_bk));
endmodule
其中shifter_test用SystemC描述。这个例子实际上不能显示SystemC的好处。
下面是SystemC的代码：

3．Shifter_test.h
#ifndef __shifter_test_h
#define __shifter_test_h

#include <systemc.h>
#include <assert.h>
SC_MODULE(shifter_test)
{
public:
    // Module ports
    sc_out<bool>                  clk,nrst;
    sc_out<bool>                  data;
    sc_in<bool>                   data_fd_bk;
    bool data_reg;
    bool err;
    sc_clock internal_clk;
    
    void st_behaviour()
    {
       nrst=0;
       data=0;
       wait(5);       
       data=1;
       wait(2);
       nrst=1;
       wait(2);
       while(1)
       {
           data=0;
           wait(2);
           data=1;
           wait(3);
           data=0;
           wait(4);
           if(err) printf("Test failed");
           else printf("Test passed\n");
        }
       
       
    }
       
    void gen_clk(){clk=internal_clk.read();}
    void disp_data(){
           printf("nrst=%d,data input=%d,data output=%d\n",nrst.read(),data_reg,data_fd_bk.read());
           if((nrst.read()==1) && (data_reg!=data.read())) 
           {
               err=1; 
               assert(false);         
           }
           data_reg=data.read();
    }
    
    
    SC_CTOR(shifter_test)
        :clk("clk"),nrst("nrst"),data("data"),data_fd_bk("data_fd_bk"),internal_clk("internal_clk",1000,0.5,SC_NS)
    {
       
       SC_METHOD(gen_clk);
       sensitive<<internal_clk;     
       dont_initialize();  
       
       SC_CTHREAD(st_behaviour, clk.pos());
       
       SC_METHOD(disp_data);
       sensitive<<clk.neg();
       
       err=0;
    }   
    
};

#endif