Modelsim FLI接口下的C语言协同仿真优化方法

【标题】"一种基于Modelsim FLI接口的协同仿真技术"这一研究主题探讨的是如何利用Modelsim这一先进的电子电路设计与仿真工具进行高效、灵活的仿真过程。Modelsim作为MentorGraphics子公司ModelTechnology的产品，以其支持多种硬件描述语言(HDL)如VHDL、Verilog和混合设计的仿真能力而闻名。它特别强调与非HDL语言，如C语言的协同工作，通过FLI（Foreign Language Interface）接口。 协同仿真，顾名思义，是指通过仿真工具提供的外部接口，允许用户使用C或其他高级编程语言来扩展和定制仿真功能，而不是仅限于HDL。在Windows平台上，用户可以利用Modelsim提供的C语言接口函数编写动态链接库，这些库可以在Modelsim的控制下运行，从而辅助进行更为复杂的仿真任务。这种方法的优势在于，可以自动化测试向量生成，减少手动编写的工作量，并能根据程序的计算结果自动验证仿真结果的准确性。 模型结构方面，如图1所示，协同仿真的核心流程是将C语言编写的测试程序与VHDL设计文件结合，通过Modelsim的FLI接口进行交互。首先，设计文件和C语言编写的动态链接库共同构成了仿真系统。在实践中，C语言程序不仅生成输入向量，还会实时处理这些向量，对比其预期结果与仿真器输出，以此检测设计逻辑的正确性。 图2展示了语言测试程序对VHDL设计文件的协同仿真结构，这个结构不仅用于生成和验证测试数据，还能利用现成的通用芯片模拟程序（如Denali的RAM模拟）或自定义芯片行为模拟，以实现更细致的系统级仿真。 这种基于Modelsim FLI接口的协同仿真技术极大地提高了电子电路设计的效率和灵活性，使得设计师能够在HDL设计之外，利用熟悉的C语言进行辅助，增强了仿真过程的可编程性和精确度，对于FPGA设计人员来说尤其有价值。通过这种方式，设计师能够更深入地理解和优化他们的设计，提升整体设计质量。