ModelSim仿真教程：从RTL到门级验证

本资源是一份关于如何使用ModelSim进行仿真的中文教程，适用于电子设计自动化（EDA）领域的工程师和学生。教程详细介绍了PLD（可编程逻辑器件）设计的一般流程，并着重讲解了ModelSim在该流程中的作用。 1. PLD设计流程概述： 设计一个PLD产品通常包括以下步骤：设计输入、RTL仿真、设计综合、门级仿真、布局和布线、时序分析、系统验证以及必要的设计修改。在这些步骤中，ModelSim主要用于RTL和门级仿真，确保设计的功能正确性和时序性能。 2. ModelSim仿真工具： ModelSim是由Model Technology公司开发的广泛使用的仿真器，支持Verilog和VHDL语言。它有多种版本，如ModelSim/VHDL、ModelSim/Verilog、ModelSim/PLUS、ModelSim/SE等，以满足不同用户的需求。其中，ModelSim/SE是标准版本，包含了PLUS版本的所有功能并提供额外的特性。 3. ModelSim的关键特性： - 支持多种标准，包括'87和'93VHDL、IEEE1364-95 Verilog、SDF1.0-3.0、VITAL2.2b和VITAL'95。 - 提供直观的用户界面，可以在不同平台上运行。 4. ModelSim仿真步骤： - 基本的仿真步骤涉及设置仿真环境、编译设计、运行仿真和查看结果。 - 用户界面包括多个窗口，如结构窗口、处理窗口、信号和变量窗口、数据流窗口和源窗口，便于操作和查看设计状态。 - 功能仿真用于验证设计在没有考虑实际延迟情况下的行为。 - Quartus输出仿真文件是指将Altera Quartus工具生成的仿真网表导入到ModelSim进行仿真。 - 时序仿真则检查设计在实际硬件条件下的运行速度和时序性能。 5. ModelSim的实现方式： 用户可以选择使用命令行界面（Cmd）或用户界面（UI）进行操作。命令行界面适合高级用户，而UI则提供了菜单和命令行输入的双重选择，是课程重点讨论的部分。 通过本教程，学习者将能够掌握ModelSim的基本操作，包括设置仿真环境、读取和编译设计文件、执行功能和时序仿真，以及分析仿真结果，从而有效地验证和优化PLD设计。这对于进行FPGA或ASIC设计的工程师来说是非常重要的技能。