GTKWave — инструмент визуализации диаграмм цифровых сигналов

Установка GTKWave
Консольная утилита gtkwave
Пример визуализации сигналов простого счётчика (counter) с тестовым окружением (testbench)

Окружение

• Версия ОС: 8
• Конфигурация ОС: Рабочая станция
• Редакция ОС: Стандартная, Образовательная
• Версия ПО: gtkwave-3.3.111-3

GTKWave — это бесплатный инструмент с открытым исходным кодом для визуализации и анализа диаграмм цифровых сигналов (wave viewer). Он широко применяется в цифровой электронике, в первую очередь для отладки цифровых RTL-проектов.

Основыми сферами использования инструмента являются:

• просмотр результатов симуляции — интегрируется с симуляторами общего назначения (Icarus Verilog, Verilator, GHDL, ModelSim);
• поиск багов (debug) — помогает визуально отследить, в какой момент времени нарушилась логика работы схемы (например, не установился флаг готовности, или шина данных выдала неверное значение);
• обучение — активно используется студентами и инженерами для изучения языков описания аппаратуры (Verilog, SystemVerilog, VHDL).

GTKWave обладает следующими возможностями:

• поддержка большого количества форматов файлов дампов — стандартных VCD/EVCD, а также сжатых форматов FST, LXT, LXT2, VZT, GHW. VCD — отраслевой стандартный формат файлов дампов, генерируемый большинством симуляторов Verilog. Это самый медленный из форматов для обработки просмотрщиком, требующий больше всего памяти, однако он повсеместно распространён и поддерживается почти всеми инструментами. FST — наиболее быстрый и эффективный формат для обработки в GTKWave, поддерживающий конвертацию в VCD и обратно;
• визуализация данных — инструмент позволяет отображать как цифровые, так и аналоговые сигналы. Для сигналов доступна визуализация в различных системах счисления (двоичная, десятичная, шестнадцатеричная) и в виде аналоговых графиков;
• встроенные инструменты для анализа — предоставляет широкий набор функций для работы с сигналами: масштабирование, поиск (в том числе с использованием регулярных выражений), создание групп сигналов, установка маркеров и курсоров для точных временных замеров;
• интеграция с дизайном — поддерживает функцию «RTLBrowser», которая позволяет просматривать значения сигналов в контексте RTL-кода, упрощая навигацию по иерархии проекта;
• настраиваемый интерфейс — предоставляет возможность настраивать отображение сигналов, цвета, добавлять комментарии и сохранять текущее состояние в файл для последующей загрузки.

 

Установка GTKWave

Установить GTKWave можно через графический менеджер пакетов или через терминал.

Для установки инструмента через графический менеджер пакетов dnfdragora перейдите в «Главное меню» — «Администрирование» — «Управление пакетами dnfdragora», выполните поиск необходимого пакета по ключевому слову «GTKWave» и отметьте флагом пакет последней версии. После этого нажмите кнопку «Применить» и дождитесь окончания установки.

Для установки GTKWave через терминал выполните команду (потребуются права администратора):

sudo dnf install gtkwave

После установки запуск инструмента доступен из «Главного меню» — «Стандартные» — «GTKWave» или через терминал командой (с правами непривилегированного пользователя):

gtkwave

 

Консольная утилита gtkwave

Синтаксис утилиты имеет вид:

gtkwave [<опции>] [<файл_дампов>] [<файл_сохранения>]

где:

• <файл_дампов> — основной файл, содержащий временные диаграммы (VCD, FST, LXT, GHW и др.);
• <файл_сохранения> — файл с настройками, который имеет расширение .gtkw. Если этот файл указан, GTKWave сразу загрузит сохранённые сигналы и применённые к ним настройки.

Основные опции утилиты:

• -a <файл_сохранения>; --save <файл_сохранения> — задать имя файла сохранения (.gtkw);
• -A; --autosavename — автоматически создать файл .gtkw, заменив расширение файла дампа;
• -o; --optimize — конвертировать VCD в FST при загрузке (применяется для экономии памяти);
• -F; --fastload — создать кеш-файл для быстрой перезагрузки больших VCD;
• -S <файл_скрипта>; --script <файл_скрипта> — выполнить Tcl-скрипт при запуске;
• -r <файл_конфигурации>; --rcfile <файл_конфигурации> — использовать альтернативный конфигурационный файл вместо .gtkwaverc;
• -N; --nowm — отключить менеджер окон для создания встроенных приложений;
• -V; --version — вывести версию утилиты;
•  -h; --help — вывести справку по утилите.

Примеры команд:

Для стандартного просмотра файла дампов выполните следующую команду:

gtkwave <файл_дампов.vcd>

Для запуска просмотра файла дампов с настроенной ранее конфигурацией визуализации выполните:

gtkwave <файл_дампов.vcd> <файл_сохранения>

 

Пример визуализации сигналов простого счётчика (counter) с тестовым окружением (testbench)

В примере для демонстрации работы GTKWave были созданы следующие текстовые файлы:

• файл дампов простого счетчика dumpfile.vcd;
• файл конфигурации dumpfile.gtkw.

Для создания файла дампов простого счетчика dumpfile.vcd выполните команду:

nano dumpfile.vcd

Заполните его следующим содержимым:

$date
    Fri Aug 28 12:35:00 2026
$end
$version
    Icarus Verilog
$end
$timescale
    1ns
$end
$scope module testbench $end
$var wire 1 ! clk $end
$var wire 1 " rst $end
$var wire 4 # count [3:0] $end
$upscope $end
$enddefinitions $end
#0
$dumpvars
b0000 #
1"
0!
$end
#5
1!
#10
0!
0"
#15
1!
b0001 #
#20
0!
#25
1!
b0010 #
#30
0!
#35
1!
b0011 #
#40
0!

Сохраните файл (Ctrl + S), закройте редактор (Ctrl + X).

Для создания файла конфигурации dumpfile.gtkw (с заранее настроенной визуализацией) выполните команду:

nano dumpfile.gtkw

Заполните его следующим содержимым:

[*]
[*] GTKWave Analyzer v3.3.100
[*]
[dumpfile] "dumpfile.vcd"
[savefile] "dumpfile.gtkw"
[timestart] 0
[size] 1000 600
[pos] -1 -1
[treeopen] testbench.
@28
testbench.clk
testbench.rst
@22
testbench.count[3:0]
[pattern_trace] 1
[pattern_trace] 0

Сохраните файл (Ctrl + S), закройте редактор (Ctrl + X).

Запустите визуализацию:

gtkwave dumpfile.vcd dumpfile.gtkw

На экране появится графический интерфейс GTKWave следующего вида:

В панели «Signals» (1) автоматически появятся три сигнала:

• clk — прямоугольный тактовый сигнал, меняющийся каждые 5 нс;
• rst — сигнал сброса, который равен 1 в начале и падает в 0 на 10-й наносекунде;
• count[3:0] — 4-битная шина данных. Благодаря файлу конфигурации .gtkw, она сразу отобразится в  двоичном формате, показывая последовательный рост счётчика (0000 → 0001 → 0010 → 0011) по переднему фронту тактового сигнала.

В главной рабочей области (2) будет отображен график сигналов, в котором:

• зелёные линии показывают стандартные логические уровни (0 или 1);
• синие блоки отображают многобитные шины данных (в данном случае — 4-битный счётчик count[3:0]).

 

 

 

 

Дата последнего изменения: 23.09.2026

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter.