VHDL Testbench编写与仿真流程解析

" vhdl testbench 用于验证数字电路设计的正确性，它模拟实际硬件环境，提供输入并检查输出是否符合预期。在VHDL中，testbench通常包括激励生成器（为设计提供输入信号）和响应验证器（检查设计的输出是否正确）。在ISE开发环境中，使用ModelSim进行仿真有四种不同阶段：功能仿真、翻译后仿真、映射后仿真和布局布线后仿真，每个阶段都有其特定的目的和重要性。 功能仿真（SimulatorBehavioralModel）是最基础的验证步骤，主要检查设计的功能是否正确。这个阶段的设计可能还存在无法硬件实现的问题，但它是确保设计逻辑基础正确性的关键步骤。 翻译后仿真（SimulatorPost-translateVHDLModel）是对源代码进行编译后的仿真，能发现语法错误并展开一些高级特性，但并非每个项目都需要进行这一步。 映射后仿真（SimulatorPost-MapVHDLModel）将综合后的网表映射到具体器件上，不过它不考虑布线延迟，因此对于精确的延迟分析不完全可靠。 布局布线后仿真（SimulatorPost-Place&RouteVHDLModel）是最接近实际硬件性能的仿真，包含了逻辑和布线延迟，是评估设计性能和时序约束满足情况的关键步骤。在这一阶段，会用到SDF文件来提供时序信息。 在VHDL中，当断言语句的条件不满足时，会发送错误消息并可能中止模拟，通常默认的错误级别是Failure，可以设置成其他级别以控制模拟的终止条件。在testbench中，断言语句是用于检测设计行为是否符合预期的重要工具。 在ISE6.2i.03、ModelSim5.8SE和SynplifyPro7.6这样的工具组合下，编写和执行VHDL testbench可以方便地完成设计验证。对于大型或复杂的设计，自动化的testbench生成和覆盖率分析是必不可少的，可以提高验证效率和质量。"