ModelSim仿真与PLD设计流程详解

"Modelsim是一款由Model Technology公司开发的广泛应用于工业界的仿真工具，支持Verilog和VHDL语言，提供了多种版本以满足不同需求。它在PLD（可编程逻辑器件）设计流程中扮演重要角色，从RTL（寄存器传输级）仿真到门级仿真，再到时序分析，都是其核心应用领域。ModelSim的OEM版本允许单独的Verilog或VHDL仿真，而PLUS版本则支持两种语言的混合仿真。" 在PLD设计流程中，Modelsim首先用于设计输入阶段的RTL仿真，这是对设计的功能验证，检查逻辑模型是否符合预期，但不考虑时间延迟。接着，设计会被综合，转换为目标工艺的门级表示，并进行优化以满足面积和性能要求。在布局和布线之后，使用Modelsim进行门级仿真，这时会考虑时间延迟，确保设计在实际工艺中能够正常工作。如果需要，设计可能会在这个阶段进行调整。随后的时序分析确保设计满足性能规范，如果不符合，可能需要再次编辑设计。 ModelSim的产品系列包括ModelSim/VHDL、ModelSim/Verilog、ModelSim/LNL、ModelSim/PLUS和ModelSim/SE等。其中，SE版本是最全面的，包含了PLUS版本的所有功能并增加了额外特性。ModelSim支持多种标准，如'87VHDL、'93VHDL、IEEE1364-95 Verilog，以及SDF和VITAL标准，确保了其在仿真过程中的广泛适用性。 在使用ModelSim进行仿真时，用户可以利用其直观的界面，如结构窗口、处理窗口、信号和变量窗口、数据流窗口以及源窗口等进行操作。此外，ModelSim还支持通过命令行交互式操作，为用户提供无图形用户界面的控制方式。对于Altera的Quartus用户，ModelSim能够读取输出的仿真文件，进一步进行设计验证。最后，波形和列表窗口提供了查看和分析仿真结果的可视化工具。 Modelsim是一款强大的仿真工具，适用于复杂的设计验证和分析，尤其在PLD设计流程中，它的功能仿真和时序仿真是确保设计质量的关键步骤。用户可以通过学习和熟练掌握Modelsim的使用，提高设计效率和准确性。