Cadence仿真器详解：逻辑与事件仿真算法

"本资源详细介绍了Cadence数字仿真器，特别是其在数字电路仿真的应用，包括逻辑仿真算法，如基于时间、事件和周期的仿真方法。重点讲述了基于事件的Verilog-XL和NCVerilog仿真器的工作原理，以及它们在功能验证和设计错误查找中的作用。此外，还涉及了Verilog仿真过程的编译和初始化步骤。" Cadence数字仿真器是电子设计自动化（EDA）领域中的重要工具，特别适用于数字电路的设计和验证。在本资料中，第三章详细阐述了Cadence仿真器的相关知识，特别是其在处理Verilog HDL描述的仿真过程。 首先，讨论了三种主要的仿真算法：基于时间的仿真（如SPICE仿真器）、基于事件的仿真（Verilog-XL和NCVerilog）以及基于周期的仿真。基于时间的仿真算法对每个时间点的所有电路元件进行计算，效率较低，但能处理连续的时间变化。而基于事件的仿真算法则在电路状态变化时才进行计算，仅关注可能改变状态的元件，具有更高的效率，是目前最常用的仿真方式。基于周期的仿真则只在时钟边沿处理计算，适用于同步电路，以提高效率。 Verilog-XL和NCVerilog是两种基于事件的仿真器，遵循IEEE 1364 Verilog标准，能够模拟实际硬件行为。它们在设计流程中扮演关键角色，例如验证设计概念、探索不同解决方案、进行功能验证以及发现设计错误。 仿真过程分为编译和初始化两个主要步骤。编译阶段，仿真器读取设计描述，处理编译指令，构建设计的层次结构。这一过程有时细分为编译和详述两个子步骤。初始化阶段，设置参数值，未驱动的网络默认值为Z，其他节点初始值为X。 基于事件的仿真器采用时轮机制，事件队列在编译时建立。时间推进依赖于当前时间片所有事件的处理，事件在同一个时间片内是并行处理的。当当前时间片的事件处理完毕，时间才会前进到下一个时间片，允许事件触发新事件，这些新事件可能在当前时间片或之后的时间片发生。 Cadence数字仿真器提供了强大的工具，帮助工程师在设计早期就能捕捉到潜在的问题，提高设计质量和效率。通过深入理解和熟练运用这些仿真算法，可以显著优化数字电路的设计流程。