第四章基于ModelSim的仿真.ppt

第4章 基于ModelSim的仿真;4.1 ModelSim的使用方法; ModelSim分几种不同的版本：SE、PE和OEM，其中集成在 Actel、Atmel、Altera、Xilinx以及Lattice等FPGA厂商设计工具中的均是其OEM版本。比如为Altera提供的OEM版本是ModelSim-Altera,为Xilinx提供的版本为ModelSim XE. SE版本为最高级版本,在功能和性能方面比OEM版本强很多,比如仿真速度方面,还支持PC 、 UNIX 、 LIUNX混合平台。;; 同许多其他软件一样，Modelsim SE同样需要合法的License,通常我们用Kengen产生license.dat。 ⑴ 解压安装工具包开始安装，安装时选择Full product安装。当出现Install Hardware Security Key Driver时选择否。当出现Add Modelsim To Path选择是。出现Modelsim License Wizard时选择Close。 ⑵ 在C盘根目录新建一个文件夹flexlm，用Keygen产生一个license.dat,然后复制到该文件夹下。 ⑶ 修改系统的环境变量。右键点击桌面我的电脑图标，属性-高级-环境变量-（系统变量）新建。按下图所示内容填写，变量值内如果已经有别的路径了，请用“；”将其与要填的路径分开。LM_LICENSE_FILE = c:\flexlm\ license.dat ;仿真 仿真分为功能仿真,门级仿真,时序仿真 功能仿真(前仿真,代码仿真) 主旨在于验证电路的功能是否符合设计要求，其特点是不考虑电路门延迟与线延迟，主要是验证电路与理想情况是否一致。可综合FPGA代码是用RTL级代码语言描述的，其输入为RTL级代码与Testbench.在设计的最初阶段发现问题,可节省大量的精力 门级仿真和时序列仿真 (后仿真) 使用综合软件综合后生成的门级网表进行仿真,不加入时延文件的仿真就是门级仿真.可以检验综合后的功能是否满足功能要求,其速度比功能仿真要慢,比时序仿真要快. 在门级仿真的基础上加入时延文件(.sdf)的仿真就是时序仿真,比较真实地反映了逻辑的时延与功能.综合考虑电路的路径延迟与门延迟的影响，验证电路能否在一定时序条件下满足设计构想的过程，是否存在时序违;4.1.2 基本仿真步骤 建立工作库/建立资源库 编译源代码 启动仿真器 执行仿真 ;4.1.3 各个界面介绍 ModelSim仿真软件在默认条件下提供了主窗口、结构窗口、源程序窗口、信号窗口、进程窗口、变量窗口、 数据流窗口、 波形窗口、 存储器窗口、 列表窗口等 11 种不同的用户窗口。;主窗口 主窗口在ModelSim启动时直接打开的，是所有其他窗口运行的基础。通常情况下主窗口分为工作区和脚本区（也叫命令控制台）两个部分，通过工作区可以很方便地对当前的工程的工作库以及所有打开的数据集合等进行控制，通过命令控制台可以在 ModelSim的提示符下输入所有 ModelSim命令，并且可将命令执行结果反馈回来，便于实时掌握运行情况。主窗口的典型形式如所示。 ;工作区;数据流窗口 数据流窗口（Dataflow）是一般仿真软件都提供的一个通用窗口，通过该窗口可以跟踪设计中的物理连接，跟踪设计中事件的传播，也可以用来跟踪寄存器、网线和进程，极大地丰富了调试方法。数据流窗口中可以显示进程（可以是 Verilog 的一个模块） 、信号、网线和寄存器等，也可以显示设计中的内部连接。窗口中有一个内置的符号表，映射了所有的 Verilog基本门，例如与门、非门等，这些符号可以在数据流窗口中显示。其他的 Verilog 基本组件可以使用模块或者用户定义的符号在数据流窗口中显示。 ;数据流窗口中的符号都使用了类似[#ASSIGN#23#2]、[#ALWAY#56]或[〈module_name〉]等信息进行说明，其中第一个#说明了这个符号的语句，第二个#后面紧跟了产生这个符号的语句所在的源文件中的行号，第三个#说明了这个语句在源文件中属于当前行的第几个语句。 ;列表窗口 列表窗口使用表格的形式显示仿真的结果。窗口被分为两个可调整的部分，右边为信号列表，左边为仿真时间以及仿真的Delta时间。同时可以从主窗口中创建列表窗口的第二个副本，两个列表窗口可以进行不同的设置，便于仿真结果的比较，同时也可以在波形比较时对相应得数据进行列表对比。;源文件窗口 源文件窗口主要用来显示和编辑 HDL 源文件代码。ModelSim 源文件窗口是一个很优秀的硬件描述语言编辑工具，在这个窗口中可以显示文件的行号，同时可以使用“新建”按钮打开语言模板来方便源代码的编写，语言模板会根