如何利用vivado聯(lián)合modelsim仿真

ModelsIm是FPGA仿真中最常見的軟件之一?？梢詥为?dú)利用Modelsim來仿真或者通過開發(fā)工具調(diào)用來聯(lián)合仿真。至于用哪一種方法呢？那就取決于個(gè)人的喜好了，經(jīng)過一段時(shí)間的對比，目前我比較趨向于利用開發(fā)工具聯(lián)調(diào)來仿真。主要有以下優(yōu)勢：

聯(lián)調(diào)仿真分析，操作簡單。你幾乎不需要手動(dòng)敲Tcl指令就可以進(jìn)行仿真，自動(dòng)化程度更高。

與單獨(dú)用Modelsim建立工程仿真相比，聯(lián)調(diào)仿真一般在仿真是所需要調(diào)用的庫，軟件會(huì)自動(dòng)分析，不需要自己篩選仿真所需的庫文件，且不容易出錯(cuò)。這一優(yōu)勢在你仿真工程中帶有大量IP核、原語的時(shí)候，會(huì)體現(xiàn)得淋漓盡致。

在仿真時(shí)候，多個(gè)測試用例仿真時(shí)，層次結(jié)構(gòu)更加清晰。

本文就如何利用vivado聯(lián)合modelsim仿真進(jìn)行簡要說明。

1.仿真前具體設(shè)置

利用vivado先編譯好modelsim仿真所需要的庫。存放在某個(gè)文件夾中，方便以后調(diào)用。我的習(xí)慣一般將庫放到modelsim的安裝目錄下，新建一個(gè)文件夾來存放新編譯的庫。如下圖所示文件夾叫vivado2017_lib。方便區(qū)分，我就以我用的vivado版本來命名。

修改modelsim.ini文件，將庫添加到modelsim的啟動(dòng)中。具體做法在介紹modelsim仿真一文有詳細(xì)說明，這里不展開。

接Vivado的相關(guān)設(shè)置。主要包含以下4步，其中第4步是把仿真庫指向前一個(gè)步驟編譯出來的庫文件。第5步是指向modelsim啟動(dòng)程序的路徑。

以上即做好了聯(lián)合仿真前的準(zhǔn)備設(shè)置工作了。

2.仿真步驟

工程準(zhǔn)備完畢后，添加好仿真所需文件（testbench/仿真激勵(lì)模塊）。例如下圖中，1是我準(zhǔn)備要仿真的工程。2是仿真的頂層文件即測試用例，3是仿真包含的內(nèi)容，包括需要仿真的文件（UDT），仿真激勵(lì)，例如時(shí)鐘以及復(fù)位產(chǎn)生文件等。其中UDT即仿真對象是可綜合的文件。

激活當(dāng)前仿真的測試用例，就可以開始仿真了。

問題1：如何保留我這一次的觀察信號設(shè)置？

具體操作步驟如下：

為了方便保留這一次仿真中的一些觀察信號以及設(shè)置，我們可以把它保存下來。在modelsim軟件呢中，點(diǎn)擊保存，想這次的相關(guān)設(shè)置保存好do文件。注意：為例避免被覆蓋掉，一般不能取默認(rèn)的命名，建議將do文件命名與對應(yīng)的測試用例對應(yīng)上。

問題2：怎樣還原上一次的仿真波形等設(shè)置？

在下一次啟動(dòng)modelsim的時(shí)候，選擇File—>LoadàMacro_File,然后選擇上一次保留的設(shè)置文件即可。

問題3.如何添加多個(gè)測試用例文件？

通過下述步驟添加仿真文件。例如不同的testbench等。

針對多個(gè)testbench的情況，通過設(shè)計(jì)set_as_top選擇來激活當(dāng)前testbench，從而決定該次仿真的測試用例。如下圖的工程中，包含了2個(gè)測試用例，當(dāng)前激活的是tb02。

3.可能出現(xiàn)的問題

聯(lián)合仿真的時(shí)候，有時(shí)候并不像單獨(dú)利用modelsim仿真的那樣，會(huì)彈出錯(cuò)誤日志方便你定位。有時(shí)候有些錯(cuò)誤（例如語法錯(cuò)誤，編譯順序的問題，中文路徑或者缺乏某個(gè)文件導(dǎo)致沒能仿真成功）會(huì)導(dǎo)致vivado一直卡住了，沒能夠走到調(diào)用modelsim的不驟。那么碰到這種情況，我們可以去哪找到日志呢？

以我建的工程為例，一般在vivado存放仿真工程的路徑中，可以找到compile.log和simulate.log這兩個(gè)日志文件，方便定位。

4.仿真文件管理建議

一個(gè)好的仿真文件管理習(xí)慣，有助于快速還原當(dāng)初的仿真環(huán)境，有助于定位問題。

最起碼可以在仿真文件中包含以下幾個(gè)子文件夾，其中HDL用于存放仿真是所編寫的一些文件，例如仿真的時(shí)鐘產(chǎn)生模塊、外圍芯片模型等；TB_PTN用于存放不同的測試用例，即不同的testbench。Wave文件用于存放針對不同testbench下觀察信號的設(shè)置等等。

審核編輯：湯梓紅