基于ModelsimFLI接口的协同仿真

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1、基于ModelsimFLI接口的协同仿真时间:2009・05・18来源：作者:裴志强，刘淼点击：227字体大小：【大中小】1前言协同仿真就是利用仿真工具提供的外部接口，用其它程序设计语言（非HDL语言，如c语言等）编程，用辅助仿真工具进行仿真。Modelsim提供了与c语言的协同仿真接口。以Windows平台为例，用八可通过modelsim提供的c语言接口函数编程，牛•成动态链接库,由modelsim调用这些动态链接库进行辅助仿真，如图1所示。HDL仿真HDL设计文件_t_〔DLLl、DLli……DlLi]图1协同仿真示意图2Modelsim及FLI接口介绍Mo

2、delsim是ModelTechnology（MentorGraphics的子公司）的HDL硬件描述语言仿真软件，可以实现VHDL、Verilog以及VHDL・Verilog混合设计的仿真。除此之外，Modelsim还能够与c语言一起对HDL设计文件实现协同仿真。同时，相对于人多数的HDL仿真软件来说，Modelsim在仿真速度上也有明显优势。这些特点使Modelsim越来越受到EDA设计者、尤其是FPGA设计者的青睐。Modelsim的FLI（ForeignLanguageInterface）接口，捉供了c语言动态链接程序与仿真器的接口，可以通过c语言编程对设

3、计文件进行辅助仿真。3协同仿真系统的结构及意义Modelsim与c语言I办同仿真，一是用于产生测试向量，避免手工编写测试向量的繁琐;二是可以根据程序计算结果门动检杳仿真结果正确与否；三是模拟其它模块（如RAM）的功能，在系统级对设计文件仿真。实践中一般是把一和二结合在一起，用程序产生仿真向最,一方而输出给设计文件作为输入，另一方面由程序本身对该向量计算，把得到的结果与仿真器的输出结果比较，检查逻辑是否正确，如图2所示。至于模拟功能，现在已经有一些通用芯片的模拟程序，如denali可以模拟RAM的功能。另外,用户也可以利用modelsim提供的编程接口自己模拟一些

4、芯片的行为，然后与设计文件连接到一起仿真。图2语言测试程序对VHDL设计文件的协同仿真结构图4C语言对VHDL设计文件的协同仿真4.1构成框图仿真文件的构成如图3所示，包括HDL文件和动态链接库（即c程序）。图中c程序对应的VHDL文件要负责声明对应的动态链接库文件名及初始化函数，另外还可以给出一些调用参数。动态链接中用到的输入输出信号也耍在对应的VHDL文件屮声明。图3仿真文件构成示意图例如，假定有一个DLL文件名为sim.dll,对应的初始化函数为sim」nit,有输入信号in1>in2,输出信号out1、out2,可以这样编写对应的VHDL文件(sim.v

5、hd):libraryieee；useieee.stdJogic_1164.all：entitysimisport(in1:instd」ogic；in2:instdlogic；out1:outstd」ogic；out2:outstd」ogic；)：endentitysire；architecturedllofsimisattributeforeign:string；attributeforeignofdll:architectureis"simjnitsim.d『’beginend；仿真时，仿真器对顶层的HDL文件进行仿真，并根据各VHDL文件的动态链接库声明来

6、调用、执行相应的动态链接库。4.2动态链接库的程序结构利用modelsim仿真时，可根据VHDL文件的声明，调用DLL文件(如sim.dll)。在VHDL文件屮U经给出了调用文件(sim.dll)和初始化函数名(如sim」nit),modelsim根据这些信息,调用sim.dll中的simjnit函数，完成初始化工作。初始化包括：①初始化全局变量；②设置VHDL输入输出信号与c程序变量的对应关系；①设置输出信号的一些初始状态(mti_ScheduleDriver)；②设置在仿真器重新仿真(restart)和仿真器退出仿真(quit)等情况下执行的一些函数(mti

7、_AddRestartCB和mti_AddQuitCB等)，如释放动态屮请内存等；③设置敏感表，给出在某些信号发牛变化(如时钟上升沿等)时执行的甫数。④其它。C程序的设计步骤如下：⑴包含头文件，包括c程序常用的一些头文件和modelsim给出的外部语言接口头文件mti.hoModelsim给出的外部接口函数说明、类型定义等都在mti.h中。(2)定义自己的结构体，这一点主要是为了编程方便，例如输入输出信号对应的变量在各函数中基木上都会用到，可以把这些变量定义成一个结构，便于参数传递。(3)编写初始化函数初始化函数的定义为：initfunc(mtiReginold

8、Tregion,char