ModelSim仿真教程：从RTL到门级仿真

"该资源是一份关于Modelsim的中文教程，主要内容涉及PLD设计流程、ModelSim工具的介绍以及其在仿真中的应用。教程涵盖了从设计输入、RTL仿真、综合、门级仿真到时序分析的全过程，并详细介绍了ModelSim的各种版本和功能，包括其在Verilog和VHDL仿真中的支持。此外，还提到了ModelSim的用户界面和基本的仿真步骤，如波形和列表窗口的使用。" 在PLD（可编程逻辑器件）设计中，Modelsim是一个重要的仿真工具，用于验证和测试设计的正确性。设计流程通常包括以下几个步骤： 1. **设计输入**：这是设计的起点，设计师通过编写Verilog或VHDL代码来描述硬件行为或结构。 2. **RTL（寄存器传输级）仿真**：在Modelsim中进行，主要用于功能验证，检查逻辑设计是否按预期工作，但不考虑实际硬件的时间延迟。 3. **设计综合**：将RTL代码转换为目标工艺的门级表示，同时进行优化以满足面积和速度要求。 4. **布局和布线**：将综合后的设计映射到实际的物理芯片布局，分配逻辑门并布线。 5. **门级仿真**：在Modelsim中进行时序仿真，检查设计在真实工艺环境下的工作情况，可能需要根据结果进行设计调整。 6. **时序分析**：确保设计满足性能规范，如时钟周期、建立时间和保持时间。 7. **版图设计和验证**：对版图进行仿真，确保其在实际硬件上的表现。 ModelSim由Model Technology公司开发，是业界广泛使用的仿真器，支持Verilog和VHDL两种语言。它有多种版本，如ModelSim/VHDL、ModelSim/Verilog、ModelSim/LNL、ModelSim/PLUS和ModelSim/SE，每个版本都有特定的功能集。例如，ModelSim/SE是主要版本，包含了PLUS版本的所有功能，并提供了额外的特性。 在使用ModelSim进行仿真时，用户可以通过命令行界面或用户友好的图形界面进行操作。主要窗口包括：结构窗口（展示设计层次结构）、处理窗口（显示仿真过程）、信号和变量窗口（监控设计变量）、数据流窗口、源窗口，以及波形和列表窗口（显示仿真结果）。这些窗口帮助用户深入理解设计行为，调试问题，以及验证设计的正确性。 通过本教程，用户可以学习如何在ModelSim中添加额外的信号或变量进行监视，以及如何利用ModelSim的各个窗口进行有效的设计验证，这对于理解和提升PLD设计流程中的仿真技能至关重要。