瀏覽器里編輯代碼、仿真、看log、看波形的方法

本文介紹了一種在瀏覽器里編輯代碼、仿真、看log、看波形的方法。

django介紹

django是一個由python實現(xiàn)的web后端框架。這里“后端”就是指在服務器上執(zhí)行的程序（前端程序在瀏覽器里執(zhí)行）。django采用了 MVT 的軟件設計模式，即模型（Model），視圖（View）和模板（Template）。這種MVT的設計思想讓數(shù)據(jù)與表現(xiàn)形式分開，從而編寫的程序更容易理解和維護。

django的結(jié)構(gòu)大致如下圖。簡單地講，瀏覽器提交的請求，經(jīng)apache執(zhí)行后，送給django。django先解析url，根據(jù)url調(diào)用不同view函數(shù)。view函數(shù)操作數(shù)據(jù)庫，把數(shù)據(jù)填進模板得到html，view把html送回給瀏覽器。這里返回的信息不僅僅是html，也可以是text文本、json、圖片、視頻等各種格式的信息。

在“瀏覽器”里實現(xiàn)云端EDA

我們的云端EDA分為三部分：瀏覽器里的IDE（包括代碼編輯器、log顯示、波形查看、操作按鈕等）、web后端實現(xiàn)（處理瀏覽器的請求、調(diào)用EDA服務器api執(zhí)行、返回信息給瀏覽器等）、EDA服務器（接收web后端的eda指令，如編譯、仿真等，調(diào)用eda）。

要實現(xiàn)“瀏覽器里的IDE”，主要需要javascript。代碼編輯器只不過是一個加強版的textarea，實現(xiàn)了行號顯示、代碼高亮、自動縮進等功能。這部分有現(xiàn)成輪子可以調(diào)用，比如CodeMirror等。

點擊“仿真”之后發(fā)生了什么？

當代碼寫完，點擊“Run”按鈕后，瀏覽器把代碼傳輸給web服務器，并將代碼存儲在指定的目錄。這里的目錄可以是“用戶名＋項目名”的形式，避免與其他用戶或者其他項目沖突，也可以是“當前時間＋隨機數(shù)”的形式。在代碼傳輸時，為了避免特殊字符，可以用base64將代碼編碼。如果需要減小傳輸數(shù)據(jù)量，可以先壓縮后傳輸。

代碼存儲好后，django的view函數(shù)具體實現(xiàn)了仿真調(diào)用，比如用subprocess．Popen（），后臺調(diào)用eda服務器的相關(guān)api（簡單的，可以只是一個sim腳本）。這里一般有幾點需要注意：

view函數(shù)要做成異步執(zhí)行，即eda開始仿真后，立即返回信息通知瀏覽器。仿真過程可能持續(xù)很長時間，比如幾分鐘、幾個小時，瀏覽器不可能一直等在那里。

在仿真的過程中，需要實時顯示仿真的狀態(tài)，比如瀏覽器里能實時顯示log。因為上面把仿真設成異步了，就需要瀏覽器定時查詢。比如每2秒或者5秒，查詢仿真的log和狀態(tài)。

當然瀏覽器里也可以用websocket來實現(xiàn)。用websocket有一個好處，就是不會超時，并且服務器可以主動給瀏覽器發(fā)消息。這樣就避免了定時查詢帶來的資源浪費。

下面來討論另一個問題：如何實現(xiàn)在瀏覽器里查看仿真波形？

查看波形仍然是當前數(shù)字設計和驗證最有效、最直觀的調(diào)試方法。但VCD波形一般比較大，很難直接傳遞給瀏覽器，另外也會有很長時間的延遲，影響使用體驗。

幾種可能的解決方案：

壓縮。壓縮成tar．gz，或者其它自定義的格式。如果壓縮后小于5MB，就會感覺不到延遲。如果壓縮后20MB，就會要稍微等一會兒。如果是100M，就需要等較長時間。當然壓縮后100M也可以存儲很多波形信息了，可以應付常見的模塊級設計。

波形切片。在服務器仿真時把波形存儲很多小文件，比如10M左右。用戶瀏覽波形時，需要看前面或者后面的波形時，可以點“向前”或“向后”的按鈕從服務器快速加載。因為文件小，所以速度也快。但有一個問題，就是需要縮放時，比如縮放到full，需要加載全部波形，這會變得很慢。

另外一種可行的方案，瀏覽器把開始時間、結(jié)束時間、波形顯示窗口寬度告訴服務器，在服務器端把指定時間段的波形截出來，并處理成瀏覽器可以顯示的大小的圖片。這樣服務器把處理后的圖片傳送給瀏覽器，一般這樣的矢量圖片，可以控制在幾十K以內(nèi)。瀏覽器收到后，直接顯示。當然瀏覽器需要實現(xiàn)時間刻度和鼠標的放大、縮小、劃選等操作，觸發(fā)這些操作后，從服務器重新取一幅矢量圖替換掉，這樣就實現(xiàn)了波形的放大和縮小。

綜上，方案3是最可行的方案，能滿足幾乎所有的設計場景。有人擔心這個服務器端的波形處理程序會不會太占資源或者太慢？其實，我們可以這樣想，一臺服務器上同時開著20個Verdi肯定不慢。這里的波形處理程序也同樣可以用C／C＋＋來實現(xiàn)，不一定要用python。

這樣，我們就簡單實現(xiàn)了在瀏覽器里仿真和調(diào)試。

做這樣一個瀏覽器EDA有什么意義呢？

我覺得，首先，可以用于學習、培訓。教程與實驗融合，邊學邊練，輕量級實驗，無需本地實驗環(huán)境。edaplaygroud是一個很好的例子，這是國外的培訓機構(gòu)doulos提供的學習平臺，支持vcs、xcellium這樣的商業(yè)軟件，也支持常見的開源軟件。

其次，如果可以與國產(chǎn)EDA公司達成合作，在后臺支持這些國產(chǎn)EDA，那么用戶無需安裝就可以立即試用和體驗。勢必可以起到宣傳、促進和普及國產(chǎn)EDA的作用。也會給合作的國產(chǎn)EDA公司帶來新用戶、新訂單和收益。

最后，說一說我對國產(chǎn)EDA的觀點。

當下國產(chǎn)EDA公司如雨后春筍般出現(xiàn)，誰能最終勝出，就看EDA產(chǎn)品能否真正解決客戶的問題，能否滿足客戶日益增長的新需求。真正讓客戶感覺到能用、好用、還想用。