Quartus II与ModelSim SE仿真教程:入门Verilog后仿真

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"这篇资料是关于使用Quartus II和ModelSim SE进行FPGA设计与仿真的教程,适合初学者。作者通过一个简单的计数器模块来演示如何进行后仿真。" Quartus II和ModelSim SE是FPGA开发过程中常用的两款软件。Quartus II是Altera(现Intel FPGA)提供的综合、编译和调试工具,而ModelSim SE是一款强大的行为和功能仿真器,用于验证Verilog或VHDL设计。 在Quartus II中配置ModelSim SE进行仿真: 1. 创建新工程:首先,你需要在Quartus II中创建一个名为“counter”的新工程,并将你的Verilog源代码(如counter.v)添加到工程中。确保在创建工程时或之后,设置仿真工具为ModelSim(Verilog)。 2. 设置仿真工具:在“Assignments”菜单中选择“EDATool Settings”,在弹出的对话框中确认选中ModelSim作为仿真器。这一步确保Quartus II在编译设计后生成ModelSim能读取的文件。 3. 全编译设计:完成上述设置后,对counter.v进行全编译。这会在工程目录下的“simulation”子目录中生成必要的仿真文件,包括counter.vo(经过布局布线的Verilog仿真模型)和counter_modelsim.xrf(可能包含元件实例化信息)。 ModelSim SE进行后仿真步骤: 1. 启动ModelSim:打开ModelSim SE,导入Quartus II生成的仿真模型。通常,你可以通过在ModelSim命令行输入“vlog -work work counter.vo”来编译counter.vo文件。 2. 创建测试平台:文中给出的test_counter模块就是一个测试平台,它包含了一个计数器实例(dut)以及用于驱动计数器的时钟(clk)和复位信号(rst)。`timescale声明了时间单位,initial块用于设置初始条件,always块定义了时钟的翻转,$monitor用于在仿真过程中打印信号状态。 3. 运行仿真:在ModelSim中,使用“run”命令启动仿真。测试平台会根据设置的时钟周期和复位条件运行计数器模块,并通过$monitor显示各信号的实时值。通过观察这些输出,可以验证计数器是否按预期工作。 4. 分析结果:在仿真结束后,可以通过ModelSim的波形窗口查看各信号的波形,进一步分析设计的正确性。如果发现问题,可以返回Quartus II修改设计,然后重新编译和仿真。 总结来说,Quartus II和ModelSim SE的结合使用,为FPGA开发者提供了一个从设计到验证的完整流程。通过这种方式,开发者能够在实际硬件实现前发现并修复设计中的错误,提高设计的成功率。对于初学者,了解和掌握这一流程至关重要。