使用ISE6.2i创建和理解Testbench的仿真步骤

"这篇文章除了介绍怎样编写testbench之外，还涉及到EDA技术在VHDL设计中的应用，特别是如何在ISE6.2i.03环境下利用ModelSim5.8SE进行不同阶段的仿真。文章提到了testbench的基本概念，强调其在验证输入输出中的作用，并详细阐述了ISE提供的四种仿真类型：功能仿真、翻译后仿真、映射后仿真和布局布线后仿真。" 在数字电路设计中，testbench是验证硬件设计的关键部分。它模拟了设计外部的环境，提供输入信号并捕获输出，以确保设计在预期条件下正常工作。testbench通常用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写，与设计单元并行运行。在这个例子中，作者使用的是VHDL，并在Xilinx的ISE集成开发环境中操作。 ISE中的ModelSim Simulator提供了不同级别的仿真选项，以适应设计的不同阶段： 1. **Simulator Behavioral Model (功能仿真)**：这是设计验证的初步步骤，主要关注设计的行为层面。它检查设计在理想条件下的功能是否符合预期，而忽略了硬件实现的细节。即使功能仿真成功，设计仍可能在后续的综合和实现阶段遇到问题。 2. **Simulator Post-translate VHDL Model (翻译后仿真)**：在语法错误被消除，且一些特定VHDL特性如类属命令和生成语句被展开之后进行。这一步不是必须的，但有助于发现与综合相关的潜在问题。 3. **Simulator Post-Map VHDL Model (映射后仿真)**：映射过程将设计映射到具体器件的逻辑单元上，但不考虑物理布局。这个阶段的仿真可以评估逻辑延迟，但不包含布线延迟。 4. **Simulator Post-Place&Route VHDL Model (布局布线后仿真)**：这是最接近实际硬件的仿真，包含了逻辑和布线延迟。为了进行这种仿真，通常需要SDF（Static Delay File）文件来提供延迟信息，这对于评估设计的时序性能至关重要。 了解这些仿真类型对于有效地验证和优化数字设计至关重要。在实际工程中，设计者需要根据项目需求和资源选择合适的仿真阶段，确保设计的正确性和可靠性。同时，testbench的编写应充分覆盖所有边界条件和异常情况，以保证设计的健壮性。