SuperRTL

Verilog EDA 工具的 MCP/CLI 客户端

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概述

SuperRTL 将 Verilog EDA 工具链封装为标准 MCP 接口，支持：

• MCP Server 模式：被 Claude Desktop、Cursor、Hermes Agent 等调用
• CLI 命令行模式：独立使用，无需 MCP Host
• 自动安装工具：首次运行时自动下载 EDA 工具，无需手动配置

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核心功能

项目管理

命令	功能
superrtl init	初始化项目配置 (.superrtl.yaml)
superrtl build	根据配置编译 (自动依赖排序)
superrtl test	运行所有测试平台
superrtl graph	显示模块依赖图
superrtl watch	监视文件变化，自动编译

MCP Tools

Tool	命令	功能	依赖
compile_verilog	superrtl compile	编译 (支持多文件)	Icarus Verilog
simulate_verilog	superrtl simulate	仿真 (支持文件路径)	Icarus Verilog
lint_verilog	superrtl lint	Lint 检查	Verilator
synthesize_verilog	superrtl synthesize	综合检查	Yosys
formal_verify	superrtl verify	形式验证 (BMC)	SymbiYosys
review_verilog	superrtl review	代码审查	内置
generate_testbench	superrtl testbench	生成测试平台骨架 (可选)	内置
analyze_waveform	superrtl waveform	波形分析/查看	内置

推荐工作流：AI 自行生成 design.v 和 testbench.v 文件，通过文件路径调用 simulate_verilog 运行仿真，根据返回的错误信息迭代修复。

MCP Resources

Resource	功能
skills://{name}	设计模式文档 (20 个)
templates://{name}	代码模板 (10 个)

MCP Prompts

Prompt	功能
design-fsm	FSM 设计助手
design-fifo	FIFO 设计助手
design-uart	UART 设计助手
design-cdc	CDC 设计助手
review-code	代码审查助手
generate-testbench	Testbench 生成助手

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快速开始

安装 SuperRTL

# 从源码安装
cd SuperRTL
pip install -e .

# 或从 PyPI (发布后)
pip install superrtl

安装 EDA 工具

方式一：自动安装（推荐）

# 自动下载并安装 EDA 工具
superrtl setup

这会自动下载 OSS CAD Suite 并安装到项目目录 .superrtl/。

方式二：手动安装

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install iverilog yosys verilator

# macOS
brew install icarus-verilog yosys verilator

# Windows (Scoop)
scoop install iverilog yosys verilator

验证安装

# 检查工具状态
superrtl check-tools

输出示例：

EDA 工具状态

  + iverilog: Icarus Verilog (编译仿真)
  + vvp: Icarus Verilog (仿真器)
  + yosys: Yosys (综合检查)
  + verilator: Verilator (Lint)

所有工具已安装

使用 CLI - 项目模式

# 初始化项目
superrtl init --name my_project --top top_module

# 编译 (自动依赖排序)
superrtl build

# 运行所有测试
superrtl test

# 查看模块依赖图
superrtl graph

# 监视文件变化
superrtl watch

使用 CLI - 单文件模式

# 编译
superrtl compile design.v

# 仿真
superrtl simulate testbench.v design.v

# Lint
superrtl lint design.v

# 综合
superrtl synthesize design.v --top counter

# 生成 Testbench
superrtl testbench design.v

# 波形分析
superrtl waveform analyze simulation.vcd

# 波形查看器
superrtl waveform view simulation.vcd

使用 CLI - 多文件模式

# 多文件编译
superrtl compile src/*.v
superrtl compile src/

# 多文件仿真
superrtl simulate tb.v src/*.v
superrtl simulate tb.v alu.v counter.v

使用 MCP Server

# 启动 MCP Server (stdio 模式)
superrtl mcp

配置 MCP Host

Claude Desktop (~/.claude/claude_desktop_config.json):

{
  "mcpServers": {
    "superrtl": {
      "command": "superrtl",
      "args": ["mcp"]
    }
  }
}

Cursor (.cursor/mcp.json):

{
  "mcpServers": {
    "superrtl": {
      "command": "superrtl",
      "args": ["mcp"]
    }
  }
}

Hermes Agent:

{
  "mcpServers": {
    "superrtl": {
      "command": "superrtl",
      "args": ["mcp"]
    }
  }
}

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Docker 支持

构建镜像

# 构建 Docker 镜像
docker build -t superrtl .

使用 Docker

# 启动 MCP Server
docker run -it superrtl

# 挂载目录使用 CLI
docker run -v $(pwd):/workspace -it superrtl compile /workspace/design.v

# 交互式使用
docker run -it -v $(pwd):/workspace superrtl bash

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CLI 命令

命令	说明
superrtl setup	安装 EDA 工具
superrtl check-tools	检查工具状态
superrtl compile <file>	编译 Verilog 代码
superrtl simulate <testbench> <designs...>	运行仿真
superrtl lint <file>	Lint 检查
superrtl synthesize <file>	综合检查
superrtl verify <file>	形式验证 (SymbiYosys BMC)
superrtl review <file>	代码审查
superrtl testbench <file>	生成 Testbench 骨架
superrtl waveform <file>	分析波形
superrtl mcp	启动 MCP Server
superrtl uninstall	卸载 EDA 工具

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技术栈

组件	选型	版本
语言	Python	3.10+
MCP 协议	mcp	>=1.0.0
CLI 框架	click	>=8.0.0
终端美化	rich	>=13.0.0
EDA 工具	OSS CAD Suite	2026.06

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项目结构

SuperRTL/
├── src/superrtl/
│   ├── __init__.py
│   ├── server.py              # MCP Server 主入口
│   ├── cli.py                 # CLI 入口
│   ├── setup.py               # EDA 工具安装管理
│   ├── runtime.py             # 运行时环境管理
│   ├── validation.py          # 输入验证
│   ├── deps.py                # 模块依赖解析
│   ├── project.py             # 项目配置管理
│   ├── logging.py             # 日志系统
│   │
│   ├── tools/                 # MCP Tools
│   │   ├── compile.py         # Icarus Verilog 编译
│   │   ├── simulate.py        # Icarus Verilog 仿真
│   │   ├── lint.py            # Verilator Lint
│   │   ├── synthesize.py      # Yosys 综合检查
│   │   ├── formal.py          # SymbiYosys 形式验证
│   │   ├── review.py          # 代码审查
│   │   ├── testbench.py       # Testbench 生成骨架
│   │   ├── waveform.py        # VCD 波形分析
│   │   └── waveform_server.py # Web 波形查看器
│   │
│   ├── resources/             # MCP Resources
│   │   ├── skills.py
│   │   └── templates.py
│   │
│   └── utils/
│       ├── __init__.py        # run_command
│       └── verilog.py         # Verilog 解析 + VCD 解析
│
├── shared/                    # 共享资源
│   ├── skills/                # 设计模式文档 (21 个)
│   ├── templates/             # 代码模板 (10 个)
│   └── waveform/              # 波形查看器 HTML
│
├── .superrtl/                 # EDA 工具安装目录（自动生成）
│   └── oss-cad-suite/
│       ├── bin/               # iverilog, yosys, verilator, sby
│       └── lib/
│
├── Dockerfile                 # Docker 镜像
├── tests/                     # 测试 (159 tests)
├── examples/
└── pyproject.toml

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工作原理

自动安装

1. 运行 superrtl setup
2. 检测操作系统和架构
3. 从 GitHub 下载对应的 OSS CAD Suite
4. 解压到 .superrtl/oss-cad-suite/
5. 运行时自动添加到 PATH

运行时

1. 工具调用时自动检测本地安装
2. 优先使用 .superrtl/oss-cad-suite/bin/ 中的工具
3. 回退到系统 PATH
4. 自动处理 Windows DLL 依赖问题

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示例

CLI 示例

# 编译并仿真
$ superrtl compile counter.v
[OK] 编译成功: counter
   耗时: 0.058s

$ superrtl simulate counter.v counter_tb.v
[OK] 仿真通过
   耗时: 0.456s
   输出: PASS

MCP 调用示例

编译（传入代码字符串）：

{
  "name": "compile_verilog",
  "arguments": {
    "code": "module counter(input clk, input rst_n, output reg [3:0] count); ...",
    "top_module": "counter"
  }
}

仿真（传入文件路径 — 推荐方式）：

{
  "name": "simulate_verilog",
  "arguments": {
    "design_file_paths": ["./src/counter.v"],
    "testbench_file": "./tb/counter_tb.v",
    "timeout": 30
  }
}

仿真（传入代码字符串）：

{
  "name": "simulate_verilog",
  "arguments": {
    "code": "module counter(...); ...",
    "testbench": "module tb; ... initial $display(\"PASS\"); ...",
    "timeout": 30
  }
}

返回结构：

{
  "success": true,
  "passed": true,
  "stage": "simulation",
  "duration": 0.456,
  "output": "PASS\n",
  "vcd_file": "simulation.vcd"
}

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许可证

MIT License

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致谢

• Icarus Verilog
• Yosys
• Verilator
• OSS CAD Suite