功能仿真和時序仿真

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1、功能仿真和時序仿真章節(jié)：第3章第2節(jié)3.2功能仿真與時序仿真3.2.1概述　　仿真過程是正確實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，用來驗(yàn)證設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想是否正確，及在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中各種分布參數(shù)引入后，其設(shè)計(jì)的功能是否依然正確無誤。仿真主要分為功能仿真和時序仿真。功能仿真是在設(shè)計(jì)輸入后進(jìn)行；時序仿真是在邏輯綜合后或布局布線后進(jìn)行?！?.功能仿真(前仿真)　　功能仿真是指在一個設(shè)計(jì)中，在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)前對所創(chuàng)建的邏輯進(jìn)行的驗(yàn)證其功能是否正確的過程。布局布線以前的仿真都稱作功能仿真，它包括綜合前仿真（Pre-SynthesisSimulatio

2、n）和綜合后仿真（Post-SynthesisSimulation）。綜合前仿真主要針對基于原理框圖的設(shè)計(jì);綜合后仿真既適合原理圖設(shè)計(jì),也適合基于HDL語言的設(shè)計(jì)?！?.時序仿真（后仿真）　　時序仿真使用布局布線后器件給出的模塊和連線的延時信息，在最壞的情況下對電路的行為作出實(shí)際地估價。時序仿真使用的仿真器和功能仿真使用的仿真器是相同的，所需的流程和激勵也是相同的；惟一的差別是為時序仿真加載到仿真器的設(shè)計(jì)包括基于實(shí)際布局布線設(shè)計(jì)的最壞情況的布局布線延時，并且在仿真結(jié)果波形圖中，時序仿真后的信號加載了時延，而功能仿真沒

3、有。3.2.2仿真工具　1.ModelSim總體概覽　　ModelSim仿真工具是工業(yè)上最流行、最通用的仿真器之一，可支持Verilog、VHDL或是VHDL/Verilog混合輸入的仿真，它的OEM版本允許Verilog仿真或VHDL仿真。Model技術(shù)公司共開發(fā)了ModelSim/VHDL和ModelSim/Verilog兩種ModelSim產(chǎn)品，但它又分為不同的版本：OEM版本——ModelSim/LNL支持Verilog或者VHDL，但是不同時支持；ModelSim/PLUS版本支持混合仿真Verilog和V

4、HDL；ModelSim/SE版本支持PLUS的所有功能連同附加功能。1）ModelSim的仿真實(shí)現(xiàn)方式　　(1)交互式的命令行（Cmd）的方式——惟一的界面是控制臺的命令行，　　　　沒有用戶界面。　　(2)用戶界面UI的方式——可以接受菜單輸入和命令行輸入的仿真方式。　　(3)批處理模式——從DOS或UNIX命令行運(yùn)行批處理文件的仿真方式。2）ModelSim基本仿真步驟　?。?）建立數(shù)據(jù)庫。　?。?）映射數(shù)據(jù)庫到物理層目錄?！　。?）編譯源代碼——所有的HDL代碼必須被編譯；Verilog和VHDL　　　　　必須

5、有不同的編譯器支持?！　。?）啟動仿真器，執(zhí)行仿真。也可以從其他軟件上直接調(diào)用，啟動內(nèi)　　　　　嵌的仿真器執(zhí)行仿真。3）ModelSim的用戶界面　　ModelSim仿真器有9個窗口:窗口（main）、結(jié)構(gòu)窗口（structure）、源窗口（source）、信號窗口（signals）、處理窗口（process）、變量窗口（variables）、數(shù)據(jù)流窗口（dataflow）、波形窗口（wave)和列表窗口（list）。這些窗口可以通過主窗口中的視窗（View）菜單來打開。由于大部分窗口只是對設(shè)計(jì)仿真起一個輔助的作用，

6、不是經(jīng)常用到的，因此下面主要介紹的是main主窗口和wave波形窗口。ModelSim的完整用戶界面如圖3-6所示。4）ModelSim窗口模塊介紹　　Main主窗口——在主窗口中，可以通過ModelSim>提示符來瀏覽幫助文件、編輯庫、編輯源代碼，而不用調(diào)用一個設(shè)計(jì)。啟動窗口DesignMenu→LoadNewDesign可用于選擇要加載的設(shè)計(jì)和其他用于仿真的選項(xiàng)?！　ave窗口——在波形窗口中，可通過波形瀏覽仿真結(jié)果的圖形記錄。多個波形窗口可用于更多的邏輯信號觀察；可改變信號和向量的數(shù)量，以改善波形的顯示；可打

7、印波形等?！　tructure窗口——可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)多層瀏覽，使源窗口（Source）和信號窗口（Signals）等成為當(dāng)前層?！　ource窗口——可從Structure窗口選擇，進(jìn)行注釋、關(guān)鍵字、字符串、數(shù)字、執(zhí)行行、標(biāo)識符、系統(tǒng)任務(wù)、文本等完全的編輯；顯示所選的HDL項(xiàng)的信息；檢查顯示所選HDL項(xiàng)當(dāng)前仿真值。　　Process窗口——顯示外部和內(nèi)部的處理功能。　　Signals窗口——緊接結(jié)構(gòu)窗口（Structure），顯示Structure窗口的當(dāng)前層HDL項(xiàng)的名稱和值等?！　ataflow窗口——V

8、HDL信號或Verilog信號網(wǎng)絡(luò)的圖形描繪。　　List窗口——用表格顯示仿真結(jié)果?！　ariables窗口——列出HDL項(xiàng)的名稱，顯示到當(dāng)前過程的路徑等?！　　　　　　　　　　　　　　　　D3-6ModelSim完整用戶界面3.2.3ModelSim仿真過程　　前面是對ModelSim的一個整體介紹，下面將通過一個具體實(shí)例來介紹Model