ModelsimSE10.0c入门教程：Quartus11.0仿真指南

"modelsim初学者超实用教程" 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)仿真器，支持VHDL和Verilog等语言。本教程特别针对初学者，旨在提供一个实用的起点，而非传统的教科书式教学。教程中提到的ModelSim版本是ModelSimSE 10.0.c，它常被用于配合Altera的 Quartus II 11.0这样的 FPGA 设计工具进行波形仿真。 Quartus II从10.0版本开始不再内置仿真器，用户需要自行安装如ModelSim这样的第三方仿真软件来完成设计的验证工作。在Quartus 11.0中，我们需要手动配置以便调用ModelSim进行仿真。 以下是如何在Quartus 11.0中配置和使用ModelSim的步骤： 1. **新建工程**：在创建新工程时，选择合适的仿真软件和语言。在这个例子中，我们选择ModelSim作为仿真器，语言为Verilog HDL。 2. **编写设计模块**：例如，我们编写了一个名为`count128.v`的计数器模块。这个计数器在每个时钟周期增加其输出`data`，当`data`达到最高位（8'hFF）时，由于加1溢出，`data`将重置为0，从而实现了对输入时钟`clk`的128分频。`divclk`信号连接到了`data`的最高位，表示每128个时钟周期会有一个高电平脉冲。 3. **创建仿真测试文件（Testbench）**：测试文件通常命名为`testbench.v`或类似，它模拟了设计模块的外部环境，提供输入信号并捕获输出。在Quartus中，通过新建仿真视图（Simulation View）并选择适当的模板，可以自动生成一个基本的测试平台。这个模板文件会包含一些基本的时钟和复位信号，以及可能需要的其他控制信号。 4. **编辑Testbench**：打开生成的模板文件，添加所需的输入序列和期望的测试条件。例如，设置`clk`为周期性脉冲，`rst_n`在开始时为低电平以执行复位，然后变为高电平以开始正常的计数过程。测试平台通常还会包含一些断言，用于检查设计的行为是否符合预期。 5. **编译和运行仿真**：在Quartus中，编译整个工程，包括设计模块和测试平台。接着，通过ModelSim界面运行仿真，观察波形图以验证设计的功能正确性。在ModelSim中，可以设置观察窗口，启动和停止仿真，以及控制时间轴来查看不同时刻的设计状态。 6. **分析结果**：通过对波形图的分析，我们可以确定计数器是否按照预期工作。如果发现任何问题，需要返回到设计或测试平台进行修改，然后重新进行仿真。 在学习和使用ModelSim的过程中，了解如何设置时标(``timescale``)也至关重要，因为它会影响仿真中的时间精度。`timescale 1ps/1ps`表示最小的时间单位是1 picosecond（万亿分之一秒），这对于高速数字设计的精确仿真至关重要。 本教程提供了一个基础的ModelSim和Quartus II集成使用的实例，帮助初学者快速上手硬件设计的仿真验证流程。通过实践这个教程，读者可以掌握如何编写和运行简单的Verilog设计以及对应的测试平台，为进一步深入学习和应用打下坚实的基础。