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Modelsim仿真流程-经验总结

时间:2010-08-24


Modelsim 仿真流程-经验总结
1. 略。 2.modelsim 仿真流程: modelsim 基本的仿真流程包括建立库、 建立工 程并编译、仿真、调试、但在 libero 环境中运行 modelsim 时,软件 自动映射库和生成工程文件。其中功能仿真、综合仿真以及后仿真分 别映射 presynth、postsynth 和 postlayout 库。 基本流程是:建立工作库→编译源代码→启动仿真→分析、调 试。 2.1建立库并映射 在 modelsim 中,任何使用 VHDL、Verilog HDL、SystemC 等语言实现 的设计,都被编译到一个库中。 方法一:File>New>Library 选择新建并映射到该库; 方法二:在 modelsim>提示符下运行命令 vlib work2-建立库,vmap work work2-建立映射库; 2.2建立工程 Modelsim 仿真需要建立自己的工程,同时 modelsim 还提供了文件夹 管理工程的功能。 step1:File>New>project,并指定库文件名; step2:新建文件或导入文件; 2.3编译文件 建立好工程后,使用 compile 功能对源文件进行编译。Libero 环境 Modelsim 简介

启动 modelsim 时,系统执行 run.do 脚本文件自动编译源文件。 鼠标右击文件,选择 compile All 对所有的工程文件执行编译操作; 启动仿真,使用 simulation>start simulation>选择 design 选项 卡功能使 modelsim 进入仿真状态,之后可以运行仿真。在 libero 环 境下,运行 modelsim 直接从运行仿真这一步骤开始。 运行仿真 可以设置仿真时间或选择仿真全部 tcl 命令: do run.do –当设计修改后,使用此命令重新导入设计; Do wave.do-打开波形列表文件,或者向当前波形添加列表; Restart-复位当前仿真,从0时刻重新仿真; Run 1ms-运行仿真1ms 时间; Run all-运行全部的仿真; 在 libero 环境下,可以自己编写脚本文件代替 run.do 文件,在项目 比较大的情况下可以大大简化仿真的操作。※do wave.do 添加自己 所需要的波形列表;※restart 复位当前仿真到0时刻;※文件名要 区 别 于 run.do 文 件 ; ※libero 中 设 置 :

Project->settings->simulation 导入自己编写的.do 文件; 2.4分析数据――wave,wave 波形窗口直观方便的观察仿真结果,是 最常用窗口之一。可以使用菜单 view>wave 或者命令 view wave 打开 添加信号:※在信号等窗口中右键使用”Add to wave”功能; ※在主窗口中使用 add wave 命令添加信号; ※在主窗口中使用 do<filename>.do 命令添加信号列表; ※使用“拖-放”操作,直接从信号、结构等窗口向 wave 窗口中拖

放; 快捷操作:※波形放大缩小等操作,放大-键盘“+”,缩小-键 盘“-”,全屏-键盘“F”,光标放大-键盘“C”; ※ 区域放大,选中的区域全屏显示; ※ 使添加光标,可以利用光标时间差计算周期等参数; ※ 显示/隐藏信号路径,方便阅读; 设置断点:※右击变量,选择‘Insert Breakpoint’;当选中的变 量波形值发生变化时,仿真自动暂停。 保存/打开列表:※波形列表为.do 可执行脚本文件;打开列表可以 使用 do<filename>.do 命令执行;※waveform formats 选项保存变 量、显示方式及变量相对位置等属性; 保 存 / 打 开 波 形 : ※ 波 形 文 件 为 .wlf 格 式 文 件 , 使 用 File>datasets>saveas 来保存波形;※波形文件可用于波形对比的 对象,使用 File>datasets>open 来打开; 波形对比:※在 AE 版本中,只能实现简单的手动对比波形; ※ 用 File>datasets 方式打开波形文件, wave 窗口中添加需要对 向 比的信号; 分析数据――list:表格化显示数据, 方便通过搜索特殊值或者特定 条件的数据, 简化分析数据的过程。 List 窗口可通过菜单 View>list, 或者命令 view list 打开。 分析数据――source:source 窗口具有完全的编辑能力,同时提供 分析数据的一些操作。Source 窗口可通过双击 workspace 的总的文

件或信号打开。 ※查看变量值: 鼠标停留在变量上面, 可显示当前值; ※设置断点: source 源代码窗口设置条件断点; 分析数据――Memories: memory 窗口列出工程中存储单元的数据, 方便调试存储器的操作。※step1:展开调用 RAM 单元的模块,并展开 至 RAM_ROC>STATCONFIG;※step2:objects 窗口选择 MEM_512_9选择 View Memory Contonts; 分析数据――watch: watch 窗口中可实现监测变量的变化情况, watch 窗口可通过菜单 view>watch,或者命令 view watch 打开。 Watch 窗口中的对象可以以拖拉的方式从 object 窗口、wave 窗口、source 窗口中拖拉进来; 分析数据――signals:signals 窗口显示被选中进程模块的变量、 变量值。Signals 窗口可通过菜单 view>signals,或者命令 view signals 打开。 ※排序:支持按字母的升序或降序排列。 ※拖放操作: 可以将信号拖动到 wave、list、watch 窗口;※过滤器:选择要察看 的信号(输入、输出部信号等等) 。※对信号右键操作,可查看源代 码; 3、 Modelsim 高级功能 SE 版本支持,AE 版本不支持的功能。

3.1 Code Coverage Modelsim SE 版可以统计代码覆盖率。代码覆 盖率是指代码的覆盖程度,是一种度量方式。 ※语句覆盖(statement Coverage) ※分支覆盖(Branch Coverage) ※条件覆盖(Condition Coverage)

※状态机覆盖(FSM Coverage) ※路径覆盖(Path Coverage) Modelsim SE 版本可以测试代码覆盖率,代码覆盖率是测试验证的一 个重要指标关于测试验证中的一般观点:※覆盖率只代表测试过哪 些代码,不代表是否测试好这些代码;※不要过于相信覆盖率数据; ※一个稳定的全面的测试仿真要求某些覆盖率尽量100%;※路径覆 盖率>判定覆盖>语句覆盖。 统计覆盖率操作流程:※step1:设置编译选项,勾选要统计的代码 覆盖率类别;※step2:使能代码覆盖率统计功能,启动仿真;※运行 仿真,并分析数据; 3.2 Waveform Compare 波形对比能快速定位设计在修改前后的 区别,在进行波形对比之前要保存原设计的波形文件, 此文件 为 作 为 对 比 文 件 。 ※step1: 打 开 波 形 对 比 向 导 设 置 ; tools->waveform compare->comparison wizard;※step2:导 入波形文件,作为对比对象;※step3:选择对比信号的范围; ※step4:根据信号范围选择需要对比的信号; ※step5:分析数 据; 3.3 追踪数据流:数据流窗口能够对 VHDL 信号或者 Verilog 的 线网型变量进行图示化跟踪 ,在界面中驱动信号或驱动线网 变量的进程显示在左边,反之被驱动信号显示在右边。 可通过 双击 wave 窗口中需要追踪的信号打开 dataflow 窗口。 ※ 观察设计的连接性:可以检查设计的物理连接性,可以逐个单元

的观察所关注的信号、互联网络或寄存器的输入/输出情况。 ※ 跟踪事件:跟踪一个非预期的输出事件,使用嵌入波形观察器, 可以由一个信号的跳变回溯追踪,查到事件的源头。 ※ 追 踪 未 知 态 : 未 知 态 在 设 计 中 是 传 递 的 , 用 dataflow 中 Trace>chaseX 功能很容易追踪不定态的来源。 ※ 显示层次结构:可以使用层次化实例显示设计的连通性。 数据流窗口追踪不定态的功能是工程师比较青睐的,在 dataflow 窗口中使用 Trace>ChaseX 功能,不断往驱动级追踪不定态传递的 源头。 小结: 小结 仿真验证在整个项目的过程中有着重要的意义,科学合理的仿真 方法和仿真技巧可以达到事半功倍的效果;反之,如果只是一味 的理论分析而不会整合利用多种工具的优点特点,可能项目会寸 步难行。 做到:※合理仿真系统的每一个模块,缩短系统的设计周期;※ 完整支持从功能前到布局布线后的仿真功能。


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