ModelSim设计仿真教程：从入门到简单应用

"该文档是关于如何使用ModelSim进行设计仿真的教程，主要针对ModelSim 5.7版本，适用于VHDL和Verilog的仿真，包括混合仿真。文中提到ModelSim支持IEEE的各种硬件描述语言标准，并提供了不同平台的支持。在使用ModelSim时，可能需要与ISE配合，以编译Xilinx的库文件，实现不同阶段的设计仿真。" 在电子设计自动化（EDA）领域，ModelSim是一款广泛使用的硬件描述语言（HDL）仿真工具，它允许工程师验证和测试他们的VHDL或Verilog代码。ModelSim支持多种版本，如ModelSimXE和ModelSimSE，而本文档特别关注的是5.7版本，尽管该版本可能已过时，但对于初学者来说，它仍然提供了一个理解基本仿真流程的良好起点。 ModelSim 5.7不仅能够处理VHDL和Verilog的仿真，而且还支持VHDL 2002和Verilog 2001的标准，这使得它能够处理现代的HDL语法。此外，该版本在Linux、HP和SUN工作站上还支持VHDL、Verilog和SystemC的混合仿真，不过在Windows环境下不支持SystemC。对于更详细的学习资料，用户可以通过访问官方网站获取相关教程和应用笔记。 在实际操作中，ModelSim通常与Xilinx的集成设计环境（ISE）结合使用。当与ISE配合时，需要编译一系列库文件，如unisim、simprim、xilinxcorelib、aim、pls和cpld，这些库文件对于进行不同级别的仿真至关重要。在设计流程的不同阶段，有四种主要类型的仿真： 1. 行为仿真：基于设计的RTL（寄存器传输级）描述进行，主要验证逻辑功能，不考虑延迟。 2. 转换后仿真：使用Xilinx的基本模块来模拟设计，引入了初步的延迟信息。 3. 映射后仿真：在特定Xilinx器件上实现设计，考虑了器件内部模块的延迟，但不包括互连线的延迟。 4. 布局布线后仿真：在完成布局布线之后，考虑了器件延迟和互连线的延迟，这是最接近实际硬件性能的仿真。 通过在ISE中配置这些模型，用户可以直接在ModelSim中运行仿真，无需离开ISE环境，这种无缝集成简化了设计验证过程。 学习和掌握ModelSim的使用是数字系统设计中不可或缺的一部分，它帮助工程师在硬件实现之前发现并修复设计错误，确保设计的正确性和可靠性。对于初学者，这份文档提供了一个良好的起点，逐步引导用户熟悉ModelSim的基本操作和功能。随着技能的提升，用户可以进一步探索ModelSim的高级特性和更现代的版本，以适应不断发展的硬件设计需求。