无锡华桑FPGA培训之modelsim仿真篇

华桑电子科技有限公司华桑电子科技有限公司华桑电子科技有限公司Modelsim SE 仿真速度快需要编译库支持Verilog/vhdl混仿支持代码覆盖率测试Modelsim PE需要编译库不支持Verilog/vhdl混仿不支持代码覆盖率测试仿真速度慢Modelsim XE 针对Xilinx器件不需要编译Xilinx库Modelsim Altera 针对Altera器件不需要编译Altera库华桑电子科技有限公司华桑电子科技有限公司功能仿真验证语言设计的电路结构和功能是否和设计意图相符（设计电路时不可依赖仿真查错）综合后仿真验证综合后的电路结构是否与设计意图相符、是否存在歧义综合结果（综合后网表文件尚未包含布线延时）布局布线后仿真验证是否存在时序违规（布局布线后网表文件包含全部延时）华桑电子科技有限公司华桑电子科技有限公司modelsim.ini Compxlib.exe modelsim.ini取消只读属性编译库设置只读属性编译Xilinx库步骤：华桑电子科技有限公司批处理编译Xilinx库参考：attrib ‐R D:\modelsim\modeltech_6.6d \modelsim.ini1modelsim_lib.bat234pause D:\xilinx\13.2\ISE_DS\ISE\bin\nt64\compxlib.exe ‐s mti_se ‐arch all ‐lib all ‐l all ‐dir D:\modelsim\modeltech_6.6d\xilinx_libs_13.2 ‐w ‐p D:\modelsim\modeltech_6.6d\win32attrib +R D:\modelsim\modeltech_6.6d \modelsim.ini华桑电子科技有限公司Compxlib常用参数说明：‐s 仿真器类型（mti_se /mti_pe…vcs_mxi ）Device (spartan3/spartan6…/all )Language (verilog/vhdl/all )仿真库（unisim/simprim /xilinxcorelib /all ）Compxlib‐arch ‐lib ‐l华桑电子科技有限公司华桑电子科技有限公司Modelsim仿真步骤：建立work库映射库到物理目录编译源代码启动仿真器执行仿真1111113245华桑电子科技有限公司华桑电子科技有限公司仿真环境结构：RTL 设计OUTPUT INPUT输出校验激励生成TB_TOPDevicecmd.txt cmd.txt cmd.txt cmd.txt cmd.txt log.txtSIM 华桑电子科技有限公司仿真环境文件夹结构：tb_ptndowave_do sim_modelswork SIMwavelog cov Input File Output File华桑电子科技有限公司仿真环境搭建步骤：编写编译、添加波形、运行等do文件根据仿真说明书编写测试pattern编写仿真激励和输出校验文件编写仿真说明书华桑电子科技有限公司1编写仿真说明书华桑电子科技有限公司设计仿真架构编写测试操作说明书按功能模块细分测试pattern123华桑电子科技有限公司2编写仿真激励和输出校验文件华桑电子科技有限公司输入输出端口定义信号定义输出信号初始化时钟复位生成激励生成TASK编写输出校验TASK编写Log 信息写入Command文件读取Command 分析编写Log 文件打开Log 信息写入123华桑电子科技有限公司Command文件读取1、宏定义文件路径parameter p_TB_NAME= "tb_xxxx_xx" ;parameter p_CMD_IDIR= "tb_pattern/" ;2、定义寄存器矩阵（二位数组）reg[1:80] cmd[1:500]；3、读取文件$readmemh({p_CMD_IDIR,p_TB_NAME,"/cmd.txt"},cmd) ;华桑电子科技有限公司时间精度与延时单位设置时间精度：格式：`timescale 单位时间/时间精度例子：`timescale 1ns / 1ps (单位时间为1ns,可精确到0.001)# 40.001；表示延时40.001ns延时单位：格式：#times [ns/us/ms/min]示例：#2ns; 延时2ns#40 ; 延时40个单位时间华桑电子科技有限公司时钟生成`timescale 1ps / 1psinitial beginr_CLK_100M = 0 ;# 10000 ;while (simend== 1'b0) begin# 5000 r_CLK_100M = ~ r_CLK_100M ;endend华桑电子科技有限公司Log文件写入1、宏定义文件路径parameter p_TB_NAME= "tb_xxxx_xx" ;parameter p_LOG_ODIR= "tb_pattern/ " ;2、信号定义integer LOG ;3、打开文件，文件写入，文件关闭LOG = $fopen( { p_LOG_ODIR, p_TB_NAME, "/log.txt" }, "w") ;4、写入文件$fdisplay(LOG,"Simulation Successful End ") ;5、关闭文件$fclose(LOG) ;华桑电子科技有限公司2编写测试pattern华桑电子科技有限公司Command定义Command文件编写编写测试pattern华桑电子科技有限公司Command定义实例华桑电子科技有限公司Command文件编写实例华桑电子科技有限公司2编写编译、添加波形、运行等do文件华桑电子科技有限公司vlib Modelsim常用命令vlib‐建立一个新的工作库参数：库名：工作库的名称（缺省值为work）实例：vlib work 在工作目录下建立一个work工作库华桑电子科技有限公司vmap Modelsim常用命令vmap‐工作库的映射参数：库名：工作库的名称路径：工作库的路径实例：vmap work work映射work库work目录下华桑电子科技有限公司vlog Modelsim常用命令vlog‐编译verilog源代码常用参数：‐work<libname>：指定编译的工作库‐cover<mode> ：添加仿真覆盖率测试实例：vlog‐cover sbce‐work work*.v华桑电子科技有限公司vcom Modelsim常用命令vcom‐编译vhdl源代码常用参数：‐work<libname>：指定编译的工作库‐cover<mode> ：添加仿真覆盖率测试实例：vcom‐cover sbce‐work work*.vhd华桑电子科技有限公司vsim Modelsim常用命令vsim‐启动仿真器常用参数：‐c：让vism工作在命令行模式‐t：指定仿真的时间分辨率（缺省为ns）‐l：输出log文件‐L ：指定工作逻辑库‐wav ：添加波形文件‐do：开始仿真后运行tcl脚本‐novopt：仿真优化选项work.*：指定仿真的top module实例：vsim‐t 1ps ‐c ‐l tb.log ‐L work ‐wav tb.wlf work.tb_top华桑电子科技有限公司run Modelsim常用命令run ‐运行仿真常用参数：<数量><单位>：指定运行时间（如5ns）@<数量>：运行仿真到<数量>个单位时间‐all：指定一直运行仿真‐continue：继续已停止的仿真实例：run‐allrun1msrun@1000华桑电子科技有限公司force Modelsim常用命令force ‐强制赋值语法：force <item_name> <value> <time>, <value> <time>‐value▶被强制的项的值‐time▶指定值的时间单位▶相对当前仿真时间,用@ character指定绝对时间▶时间单位能被指定,缺省值是仿真分辨率实例：force r_XRST0 @10ps ,1 @100ns , 0 @10ms华桑电子科技有限公司add wave Modelsim常用命令add wave ‐添加信号到波形文件参数：‐format : 显示格式（analog‐step,logic, literal ）‐color: 波形的颜色（”red”,#257f77 ）‐divider: 添加一个分割线，通常按功能模块分割‐radix: 数值显示形式（binary, ascii, decimal, octal, hex）‐group: 信号分组显示实例：add wave ‐noupdate‐format Logic ‐radix hexadecimal /tb_top/*华桑电子科技有限公司do文件种类compile_rtl.do compile_sim.do compile_lib.do tb_xx.do wave_xx.do 编译RTL 文件编译仿真文件编译其他库文件起动仿真器并运行仿真添加波形华桑电子科技有限公司华桑电子科技有限公司测试仿真覆盖率步骤：报告仿真覆盖率整合ucdb 文件，生成dat文件运行仿真，测试所有仿真pattern ，生成ucdb文件编译RTL文件时加上测试仿真覆盖率参数华桑电子科技有限公司编译RTL加仿真覆盖率参数实例vlog+cover=sbce‐work work BPI_IF.V华桑电子科技有限公司起动仿真器加仿真覆盖率参数实例vsim‐novopt‐coverage ‐t 1ps ‐c work.tb_top‐L work work.glbl‐wav ./wave/tb_01.wlf华桑电子科技有限公司仿真覆盖率文件整合报告实例vcover merge cov/merge_all.dat cov/*.ucdbvcover report ‐html ./cov/merge_all.dat ‐htmldir./cov/html_rpt华桑电子科技有限公司华桑电子科技有限公司待续……。