《FPGA仿真工具》PPT课件

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1、第七章FPGA仿真工具常用的硬件描述语言的仿真器有很多种，例如VCS、Ncsim、Affirima、Verilog-XL、SpeedWave、Finsim和ModelSim等。根据所使用的编程语言的不同可以将这些工具分为Verilog语言仿真器和VHDL语言仿真器。根据工作方式的不同分为事件驱动（Event-Driven）的仿真器和时钟驱动（Cycle-Driven）的仿真器等。ModelSim仿真器在FPGA/CPLD设计中使用得比较广泛，这是因为ModelTechnology公司为各个FPGA

2、/CPLD厂家都提供了OEM版本的ModelSim工具，同时ModelTechnology公司也对ModelSim工具进行了大力推广。ModelSim仿真器是基于事件驱动的，它可以用来仿真Verilog语言，也可以用来仿真VHDL语言，同时也支持两种语言的混合仿真。根据设计阶段不同，仿真可以分为RTL行为级仿真、综合后门级功能仿真和时序仿真等三大类型。第一个仿真是RTL行为级仿真。这个阶段的仿真可以用来检查代码中的语法错误以及代码行为的正确性，其中不包括延时信息。第二个仿真是综合后门级功能仿真。绝

3、大多数的综合工具除了可以输出一个标准网表文件以外，还可以输出Verilog或者VHDL网表。第三个仿真是时序仿真。在设计布局布线完成以后可以提供一个时序仿真模型，这种模型中包括了器件的信息，同时还会提供一个SDF时序标注文件（StandardDelayformatTimingAnotation）。ModelSim仿真工具在默认条件下提供11种不同的用户窗口：主窗口、数据流窗口、列表窗口、存储器窗口、进程窗口、信号窗口、源程序窗口、结构窗口、变量窗口、波形窗口、断言窗口等。ModelSim软件的用户

4、窗口全部是基于Tcl/Tk语言编写的，所以可以通过使用Tcl/Tk语言来添加各种不同的用户窗口，也可以通过软件自带的一些工具来定制仿真环境。7.1ModelSim仿真窗口主窗口结构体窗口进程窗口信号窗口变量窗口源程序窗口波形窗口数据流窗口列表窗口7.1.1主窗口主窗口是Modelsim的核心窗口,在默认状态下，在启动Modelsim时会自动打开。主窗口分为工作区和脚本区两部分。在工作区，可以很方便地对当前工程的工作库以及所有数据集合进行控制。在脚本区，可以输入Modelsim的各种命令，命令执行后

5、会反馈执行后的信息，使用户了解执行的实际情况。主窗口中的工作区以及命令控制台（脚本区）都是浮动窗口，同时还可以在主窗口中使用【View】/【ActiveProcesses】命令打开一个活动进程窗口【ActiveProcesses】。可以通过在主窗口中选择【View】/【Workspace】命令来显示或者隐藏工作区。通过【View】/【ActiveProcesses】命令来显示或者隐藏活动进程窗口。7.1.2数据流窗口数据流窗口（Dataflow）可以跟踪设计中的物理连接，跟踪设计中事件的传播，也可

6、以用来跟踪寄存器、网线和进程等。【Navigate】菜单：【Expandnettodrivers】：显示所选择信号、网线以及寄存器的驱动。【Expandnettoreaders】：显示所选择信号、网线以及寄存器的输出。【Expandnet】：显示所选择信号、网线以及寄存器的驱动以及输出。【Expandtodesigninputs】：显示网线的顶层驱动，一般在testbench或者顶层模块中。【Expandtohierarchyinput】：显示网线所在层次的一级驱动。【Trace】菜单：【Trac

7、eX】：单步跟踪不确定值的上一个驱动。【ChaseX】：直接跟踪不确定值的源头。【Tracenextevent】：移动。【Traceeventset】：跳转到输入时间的源头。7.1.3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，左边为仿真运行时间以及仿真的Delta时间。在列表窗口中通过选择【Tools】/【WindowProperties】命令可以弹出【ModifyDisplayProperties(list)】对话框，使用这个对话框窗口可以对属性设

8、置【WindowProperties】和触发设置【Triggers】进行设置。7.1.4存数器窗口存储器窗口可以显示设计中存储器的内容，左边为存储器列表，右边为对应的存储器的内容。7.1.5进程窗口选择VeiwActive命令后，窗口中显示的是当前工程中的所有进程。选择InRegin命令后，在窗口中显示的是当前层次结构中包含的进程。Ready表示此进程将在当前的很短的一个时间内被执行；Wait表示进程正等待信号的变化。Done表示进程正在执行等待语句。7.1.6信号窗口当前层次结