對(duì)于FPGA開(kāi)發(fā)而言，仿真是開(kāi)發(fā)流程中必不可少的一步，也是非常重要的一步，仿真是將RTL代碼模擬運(yùn)行，得到module中信號(hào)波形，再進(jìn)行功能分析的過(guò)程。強(qiáng)大的功能與速度兼具的modelsim仿真就是你開(kāi)發(fā)過(guò)程的最合適的選擇了，下面我以簡(jiǎn)單的24進(jìn)制計(jì)數(shù)器帶各位熟悉modelsim仿真流程及波形。

一、新建工作庫(kù)Library
1、點(diǎn)擊File>New>Library

創(chuàng)建新的庫(kù)和邏輯映射，編輯庫(kù)名，點(diǎn)擊ok確定

如果已經(jīng)建立過(guò)work庫(kù)可以跳過(guò)該步驟

2、庫(kù)的其他功能
由于modelsim無(wú)法識(shí)別其他廠商器件的IPcore，所以如果需要用到綜合器對(duì)應(yīng)廠商如Xilinx或Gowin芯片的功能，則需對(duì)modelsim添加廠商提供的庫(kù)相關(guān)文件，并編譯庫(kù)，從而達(dá)到調(diào)用庫(kù)的功能，進(jìn)而對(duì) VIVADO或Gowin軟件進(jìn)行設(shè)置，最后進(jìn)行聯(lián)合仿真。

二、新建工程Project
點(diǎn)擊File>New>Project

創(chuàng)建工程名、設(shè)置工程路徑、確定默認(rèn)工作庫(kù)

三、添加仿真源文件
仿真源文件包含功能源文件與測(cè)試激勵(lì)源文件；

點(diǎn)擊Browse，瀏覽文件

選擇兩個(gè)文件并打開(kāi)

添加文件到工程，點(diǎn)擊OK

點(diǎn)擊close關(guān)閉

如有不清楚testbench編寫(xiě)，可以參考myminieye公益課堂系列教程第18集；仿真基礎(chǔ)篇1FPGA_simulation_testbench,

連接：https://www.bilibili.com/video/BV1EE411475Z?p=18

四、仿真源文件編譯
若狀態(tài)Status顯示“？”為文件未編譯

常用有3種編譯方式：編譯選中文件、編譯所有文件、編譯未編譯文件；對(duì)應(yīng)操作方式如下：

菜單欄： 右擊菜單

圖標(biāo)：

若狀態(tài)Status顯示“√”則為編譯成功，也可從下方Transcript看出文件編譯成功

若狀態(tài)Status并未顯示“√“，或者下方Transcript顯示編譯不成功，則需修改對(duì)應(yīng)的源文件。

修改后重新編譯，可從Transcript檢查是否有語(yǔ)法錯(cuò)誤等，直至顯示編譯成功。

五、仿真運(yùn)行
編譯成功后即可運(yùn)行仿真了；

開(kāi)始仿真：Simulation>Start Simulation；或者點(diǎn)擊下圖中的小圖標(biāo)

此時(shí)記得要選中tb測(cè)試激勵(lì)文件（testbench文件）進(jìn)行仿真，點(diǎn)擊ok確定

如果Transcript顯示無(wú)報(bào)錯(cuò)則可以進(jìn)行下一步操作

端口類型

激勵(lì)類型

2.添加波形文件

Sim：選擇下圖所示的sim，右鍵點(diǎn)擊選中tb測(cè)試文件>addto>wave>all items in region

為了便于觀察波形，進(jìn)行分組并命名，點(diǎn)擊ok確定；

為了與tb測(cè)試文件仿真波形進(jìn)行對(duì)比，同理可添加源文件波形；

同樣為了便于觀察波形，進(jìn)行分組并命名；

信號(hào)位置移動(dòng)方便多個(gè)信號(hào)同時(shí)分析：分組后，可以上下拖拽所需要分析的信號(hào)，方便且清晰的上下對(duì)比所需波形之間的差異，此時(shí)分組的目的就是能與拖拽前后波形信號(hào)對(duì)比區(qū)分，不至于搞混；

信號(hào)顯示屬性設(shè)置，選擇合適的顯示方式便于功能分析更好的找到信號(hào)并確定結(jié)果是否符合預(yù)期；

信號(hào)顯示進(jìn)制設(shè)置：

例：選擇十六進(jìn)制的信號(hào)格式：選中對(duì)應(yīng)信號(hào)右鍵>Radix>hexadecimal

可修改為常用的信號(hào)格式：二進(jìn)制Binary、八進(jìn)制 Octal、十進(jìn)制Decimal、無(wú)符號(hào)型Unsigned、十六進(jìn)制Hexadecimal等；

也可在屬性Properties中修改信號(hào)格式，修改波形顏色，信號(hào)名顏色；

也可選擇需要修改的信號(hào)波形顏色及信號(hào)名顏色，這樣在仿真波形圖中能更容易分辨；

3、 運(yùn)行仿真工程，并設(shè)置運(yùn)行時(shí)間

可在Transcript命令行輸入run 1us命令，運(yùn)行 1us 時(shí)間，也可運(yùn)行其他時(shí)間

也可點(diǎn)擊下圖中輸入需要運(yùn)行波形的時(shí)間，然后點(diǎn)擊圖中的小圖標(biāo)。

4波形界面調(diào)整

下圖為波形界面常用的控制圖標(biāo)解析；

自此Modelsim將RTL代碼轉(zhuǎn)化為波形的功能完成，仿真后續(xù)內(nèi)容需要自行根據(jù)實(shí)際module功能進(jìn)行波形分析。

編輯：hfy