ModelSim仿真详解与应用

"ModelSim是一款由Model Technology公司开发的广泛应用于工业界的仿真工具，支持Verilog和VHDL两种硬件描述语言。它提供了多种版本，包括ModelSim/VHDL、ModelSim/Verilog、ModelSim/LNL、ModelSim/PLUS以及ModelSim/SE，以满足不同用户的需求。其中，ModelSim/SE是最主要的版本，包含了PLUS的所有功能，并且有额外的增强特性。此外，ModelSim还兼容多种标准，如'87VHDL、'93VHDL、IEEE1364-95Verilog等，以及SDF和VITAL标准，提供了友好的用户界面，便于在各种平台上使用。 典型的PLD（可编程逻辑器件）设计流程包括设计输入、RTL仿真、设计综合、门级仿真、布局和布线、时序分析、系统验证等步骤。在ModelSim中，RTL仿真主要用于功能验证，不考虑时间延迟，而门级仿真则进行时序仿真，确保设计在实际工艺中能正常工作。如果在这些阶段发现问题，设计师需要对设计进行相应的修改。时序分析和版图设计是确保设计满足性能规范的关键步骤，包括在板编程和测试器件。 ModelSim的主要窗口包括main主窗口、structure结构窗口、process处理窗口、Signal&variable信号和变量窗口、dataflow数据流窗口以及source源窗口。此外，还有Wave&list波形和列表窗口，用于查看和分析仿真结果。用户可以使用交互式的命令行或用户界面进行操作，课程通常会重点讲解用户界面的使用。 在使用ModelSim进行仿真时，一般会涉及的基本步骤包括了解用户界面、设置仿真环境、加载设计源代码、编译设计、运行仿真、观察波形和变量状态，以及根据需要进行Quartus输出文件的仿真。时序仿真则是为了评估设计在实际速度条件下的性能，以确保其满足系统要求。 ModelSim是PLD设计中不可或缺的仿真工具，通过其强大的功能和灵活性，能够帮助设计师高效地验证和优化他们的硬件设计方案。"