ModelSim使用教程：使用ModelSim进行设计仿真

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ModelSim为HDL仿真工具，我们可以利用该软件来实现对所设计的VHDL或Verilog程序进行仿真，支持IEEE常见的各种硬件描述语言标准。可以进行两种语言的混合仿真，但推荐大家只对一种语言仿真。ModelSim常见的版本分为ModelSim XE和ModelSim SE两种，ModelSim版本更新很快，目前最新版本为 5.8 版本，该版本支持VHDL的 2002 标准以及Verilog的 2001 标准，此外，在该版本的Linux、HP和SUN工作站等平台支持VHDL、Verilog和SystEMC的混合仿真，但在Windows平台上不支持SystemC的仿真。本章将对ModelSim5.7版本进行介绍，目的是希望看完本章，读者可以简单地使用ModelSim进行仿真，有关更深入地教程，还是参考ModelSim附带的文档。在网址http://www.model.com/support/上也可以找到深入的教程，在该页面上注册以后，会在电子邮件中收到发过来的密码，根据邮件地址和密码登陆后，会有一些高级教程和使用要点（Application Notes）下载。
* z. a: m5 z1 B+ }: KModelSim5.7SE 版本内部划分为更细的版本编号，从 ModelSim5.7aSE 到ModelSim5.7gSE 等等。读者可以选择任一版本。另外，如果 ModelSim 是和 ISE 一起使用的话，你需要编译 Xilinx 的一些库文件，这些库文件包括 unisim、simprim、xilinxcorelib、aim、pls、cpld 等，有了这些库文件，可以在 ISE 中生成设计的行为仿真（将设计转换为RTL 描述后进行的仿真）、转换后仿真（将设计转换为 Xilinx 器件的基本模块来实现后进行的仿真）、映射后仿真（将设计用 Xilinx 的具体器件的具体模块实现后进行的仿真，仿真中包含了器件的延时，但由于没有布局布线无法提取出互连线的信息，因此仿真中不包含互连线的延时、电容、电阻等信息）、布局布线后仿真（将设计对 Xilinx 具体器件进行布局布线后，提取出互连线的信息，进行的仿真包含了器件的延时以及互连线的延时等信息）的各种模型，然后在 ModelSim 中对这些模型进行仿真，由于 ISE 和 ModelSim 已经实现了无缝的连接，在 ISE 中只需设置一个可视的波形文件，然后点几下鼠标就可以实现各种仿真，具体的方法在 ISE 的使用一章中有较为详细的介绍，可以参阅具体的章节。同时，也可以使用 ModelSim 的 XE（Xilinx Edition）版本，由于该版本是 Xilinx 版，其中自然就集成了Xilinx 的各种库文件，使用时就不需要考虑库文件方面的问题了。对于 ISE 不同版本集成了不同版本的 ModelSim，虽然是集成，还是需要单独进行安装的。对于 ISE6.1 版本配套的 ModelSimXE 版本为 ModelSim5.7cXE。
本章为 ModelSim 的初级教程，读者读完本章可以较为熟练的使用 ModelSim 进行设计仿真，本章没有也不可能涉及 ModelSim 的各个方面，要想全面的掌握 ModelSim 可以参阅软件文档。

$ W# q" H" q0 Z" W# j1、设计准备
) ]9 _0 D  z3 ?* D4 l$ x7 D在本节中将介绍 ModelSim5.7 的安装，Xilinx 仿真库的设置等方面的内容,不同的版本的安装过程大致相同，在此不再多讲，只是若你安装 XE 版本时，会出现选择是否是免费的 Starter 版本，如果不想购买可以选择该选项，其实，Starter 版本足够完成我们遇见的设计仿真。若你连在互联网上，可以在线申请 License 文件，选取开始 -> 程序->ModelSimXEII5.7c->Submit License Request，会打开一个网页，如果你在 Xilinx 网站上未注册，可以先在线注册，已经注册的话先登录，会出现另一界面，显示你的注册信息，点击 Submit 就可以申请 License 了。过几分钟可以到你的电子邮箱里收取 License 文件。若安装 ModelSim 的机器没有联到互联网，可以点击开始->程序->ModelSimXEII5.7c->License Request Instructions，会打开一个文本文件，安装要求填写并发到指定的邮箱即可，但这种方法又是很难得到回应。得到 License 文件后，再点击开始 -> 程序->ModelSimXEII5.7c->Licensing Wizard，指定License文件即可。对于非XE版本的ModelSim安装同一般软件的安装。

' H) a% f# C8 l( }/ u! K2、菜单和工具栏介绍
  P$ n" t; T8 F3 l, c这里以 ModelSimXEII5.7c 为例来说明，本节说明 ModelSim 的菜单和工具栏，读者有一个初步的了解就可以了。可以通过点击开始->程序->ModelSim XEII5.7c->ModelSim 或点击桌面上的快捷方式来运行该软件，出现的界面如图 8-2-1 所示。在图的最上端为标题栏；下面一行为菜单栏；再下面为工具栏；左半部分为工作区（Workspace），在其中可以通过双击查看当前的工程及对库进行管理；右半部分为命令窗口区，在其中出现的命令行及提示信息称为脚本（Transcript）；最下面一行为状态栏。这里要注意的是，有些操作是无法通过菜单和工具栏来完成的，学习 ModelSim 一定要学会使用命令行方式来操作，常用的命令并不多，不是很难掌握，在后续章节将介绍仿真中的一些常见命令。因此，本节内容读者略读一下就可以了，实际试一下会更好。

9 k; G, L3 _- r: b7 W2.1 标题栏
与一般的 Windows 窗口相同，界面的最上一行为标题栏，显示当前的应用程序的名称，通过点击标题栏的图标 （或 Alt 键＋SpaceBar 空格键）可以对窗口进行诸如改变窗口大小、移动窗口位置、关闭窗口之类的操作，这些与 Windows 完全相同。
2.2 菜单栏
标题栏下方为菜单栏。菜单栏有八个菜单项，分别是:File（文件）、Edit（编辑）、View（视图）、Compile（编译）、Simulate（仿真）、Tools（工具）、Window（窗口）、Help（帮助）。下面分别罗列其具体选项。
1. File（文件）菜单
文件菜单通常包含了对工程及文件等的操作。ModelSim 的文件菜单包含的命令有：New（新建），Open（打开），Close（关闭），Import（导入），Save（保存），Delete（删除），Change Directory（更改路径），Transcript（对脚本进行管理），Add to Project（为工程添加文件），Recent Directories（最近几次的工作路径） ，Recen Projects（最近几次工程），Quit（退出）。
+ P% B. D% s+ d3 ~5 X4 W（1） 新建文件命令（File/ New）
# k2 D+ o( J+ [: D单击 File/ New 命令，将会出现一个子菜单，共包含四个选项：单击 Floder（新建文件夹）后，会出现对话框，提示输入新建的文件夹的名字，即可在当前目录下新建一个文件夹；单击 Source（新建源文件）后，会出现源文件类型的选项（VHDL，Verilog，Other），点击可分别新建对应格式的源文件；单击 Project（新建工程）后，会出现对话框，提示在Project Name 处输入新建工程的名称，在 Project Location 处指定新建工程的存放路径，在Default Library Name 处指明默认的设计库的名称，用户设计的文件将编译到该库中；单击Library（新建一个库）后，会出现对话框，提示选择 Creat a New library and a logical mapping to it（新建一个库并建立一个逻辑映象）或 A map to an existing library（新建一个到已存在库的映象），在 Lirary name 处输入新建库的名称，在 Library phycial name 处输入存放库的文件名称。
' C0 ]% P  P9 e3 g- v- L（2） Open（打开文件）
. N! Q. b& t2 P% q4 K单击会出现子菜单选择打开 File（文件）、Project（工程）及 Dataset（WLF 文件）。
1 S& e1 \3 Z+ N（3） Close（关闭）
单击会出现子菜单选择关闭 Project（工程）或 Dataset（仿真数据文件）。
（4） Import（导入）
) h8 N) ~  z% N# |导入新的库，在进行某些仿真时需要的一些库可以通过该方法导入，根据提示指定源库路径及目标库路径，一步步操作完成。注意 ModelSim 安装目录下的 modelsim.ini 文件不能为只读。在该文件中保存了 ModelSim 的一些设置信息，后续章节将详细讨论该文件的内容及其含义。
（5） Save（保存）
/ u& ]+ f% Q3 K9 t  {) p, @# h2 a保存当前仿真数据。
（6） Delete（删除）
+ D( b4 H6 y* l& D. H6 |: M( x$ e$ N# `删除指定的工程，即删除.mpf 文件，mpf 是 ModelSim 工程的后缀名。
3 z6 n6 F, X( q8 P2 H! ~（7） Change Directory（改变路径）
改变当前工作路径，ModelSim 使用的是绝对路径，而不是相对路径，这与 ISE 不同，在 ISE 中，你可以将你的设计整个目录拷贝到其他任何地方，只要目录完整，你可以直接打开工程文件。而在 ModelSim 中，若将整个目录拷贝到其他地方，打开工程时其指向仍为原来工程的地址，可以通过更改路径来设置新的路径。
: ]* J# f% o# ?2 ]3 j% K（8） Transcript（脚本）
  \4 [% z  g$ h7 z- a单击会出现子菜单选择操作 Save Transcript（保存主窗口中脚本）、Save Transcript As（把主窗口中脚本另存为一个新文件）或 Clear Transcript（清除主窗口中的脚本）。
% |/ Y+ o* E& \7 J1 A9 j( f: W$ f（9） Add to Project（添加到工程）
; }* C5 i) O( k; X单击会出现子菜单选择操作 File（添加文件到当前工程）、Simulation Configuration（添加设定的仿真配置）或 Folder（添加文件夹）。
0 O2 k; s+ P7 n8 }% q0 }8 ^' j/ O（10） Recent Directories（最近几次工作路径）
可以从中选取最近几次的工作路径。
（11） Recen Projects（最近几次工程）
4 \" N% L! F& v/ I; a可以打开最近几次的工程。
（12） Quit（退出）
退出 Model Sim.
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CRAZY_argentina

感谢，这东西好啊，学习了

瞪郜望源_21

不错，很是地道和美味，尝鲜一下

Dollche

好东西，收下了