ModelSim在PLD设计中的应用及仿真流程解析

"该资源是一份关于典型PLD（可编程逻辑器件）设计流程的Modelsim中文教程，详细介绍了从设计规范到系统验证的全过程，并特别提到了Modelsim在RTL和门级仿真中的应用。" 在电子设计自动化（EDA）领域，PLD设计流程是至关重要的，它涉及到硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL的使用。以下是这个流程的详细步骤： 1. **设计输入**：设计阶段始于对系统的逻辑行为或结构的描述，通常以HDL代码的形式。 2. **设计规范**：明确设计要求，包括功能需求、性能指标、面积限制等。 3. **RTL（寄存器传输级）仿真**：使用Modelsim等工具进行功能仿真，验证逻辑模型的正确性，但不考虑实际延迟。 4. **设计综合**：将RTL代码转换为目标工艺的门级电路，同时进行优化以满足面积和速度要求。 5. **门级仿真**：在Modelsim中进行时序仿真，检查设计在实际时钟周期下的行为，这可能需要多次迭代和设计修改。 6. **布局和布线**：将设计映射到物理芯片上，分配逻辑单元并连接它们，确保符合布线资源。 7. **时序分析**：通过分析确定设计是否满足速度和延迟要求，如果不满足，可能需要回溯到前面的步骤进行调整。 8. **系统上验证**：在实际硬件系统上运行和测试，确保设计的完整性和稳定性。 9. **修改设计**：根据仿真和测试结果，对设计进行必要的修改和完善，直到满足所有规范。 Modelsim作为一款强大的仿真工具，支持VHDL和Verilog语言，提供多种版本满足不同需求，如ModelSim/SE是其标准版本，具有全面的功能，而ModelSim/OEM则允许定制化集成到其他EDA工具中。Modelsim提供全面的HDL标准支持，用户友好的界面以及交互式命令行和用户界面操作方式，便于用户进行仿真操作，如基本仿真步骤、波形查看、源码管理等。 通过这份教程，学习者可以深入了解PLD设计流程，并掌握如何使用Modelsim进行有效的功能和时序验证，从而提升硬件设计的效率和质量。