ModelSim HDL仿真教程详解：VHDL与Verilog支持

ModelSim是一个广泛使用的高级硬件描述语言(HDL)仿真工具，专为VHDL和Verilog设计者而设计。它支持IEEE标准，使得设计人员能够验证他们的数字电路模型在不同阶段的行为。ModelSim提供了多种版本，如ModelSimXE和ModelSimSE，其中5.8版本是最新的，兼容VHDL 2002和Verilog 2001标准。 在Linux、HP和SUN工作站等操作系统上，ModelSim可以进行VHDL、Verilog和SystemC的混合仿真，但在Windows环境下，SystemC的支持有所限制。本教程将以ModelSim 5.7版本为例，指导用户进行基础操作，但深入学习建议参考ModelSim官方文档或其网站提供的高级教程和应用笔记。 ModelSim 5.7SE版本内部包含多个子版本，如5.7aSE到5.7gSE，用户可以根据需求选择适合自己的版本。与Xilinx ISE集成时，需编译并集成unisim、simprim、xilinxcorelib等库文件，这些库文件有助于实现不同的仿真层次： 1. 行为仿真：在设计转化为RTL描述后，模型可以在ModelSim中运行，主要模拟电路的功能行为，但不涉及具体的硬件细节。 2. 转换后仿真：进一步将设计转化为Xilinx器件的基本模块，这涉及到器件内部结构，但不包含布局布线的影响。 3. 映射后仿真：当设计映射到具体器件和模块后，这个阶段的仿真包括了器件延迟，但缺乏详细的互连线信息，如电容和电阻的影响。 4. 布局布线后仿真：这是最接近实际硬件的仿真级别，包括了所有设计的物理特性，包括器件延迟和互连线延迟。 ModelSim和ISE的无缝集成意味着在ISE中设置好相关参数后，可以直接将仿真模型传递给ModelSim进行仿真，无需额外手动处理。ModelSim是设计验证的重要工具，熟练掌握其使用可以帮助工程师优化设计流程，提高工作效率。