ModelSim电子系统分析及仿真（第2版）

书籍目录

第1章  概述
1

1.1  IC设计与ModelSim
2

1.1.1  IC设计基本流程
2

1.1.2  ModelSim概述
3

1.2  ModelSim应用基本流程
5

1.3  ModelSim基本仿真流程
5

1.3.1  创建一个工作库
6

1.3.2  编译设计文件
7

1.3.3  运行仿真
8

1.3.4  查看结果
9

1.4  ModelSim工程仿真流程
9

1.4.1  创建工程及工程库
10

1.4.2  创建新文件
11

1.4.3  加载设计文件
12

1.4.4  编译源文件
13

1.4.5  运行仿真和查看结果
14

1.4.6  工程调试
14

第2章  操作界面
16

2.1  整体界面
17

2.2  菜单栏
17

2.2.1  File菜单
18

2.2.2  Edit菜单
25

2.2.3  View菜单
27

2.2.4  Compile菜单
28

2.2.5  Simulate菜单
30

2.2.6  Add菜单
33

2.2.7  Tools菜单
33

2.2.8  Layout菜单
39

2.2.9  Bookmarks菜单
39

2.2.10  Window菜单
40

2.2.11  Help菜单
41

2.3  工具栏
42

2.4  标签区
42

2.5  命令窗口
43

2.6  MDI窗口
44

2.6.1  源文件窗口
44

2.6.2  波形窗口
45

2.6.3  列表窗口
46

2.6.4  数据流窗口
46

2.6.5  属性窗口
47

2.6.6  进程窗口
48

2.6.7  对象窗口
48

2.6.8  存储器窗口
48

2.6.9  原理图窗口
49

2.6.10  观察窗口
50

2.7  界面的设置
50

2.7.1  定制用户界面
50

2.7.2  设置界面参数
52

第3章  工程和库
54

3.1  ModelSim工程
55

3.1.1  删除原有工程
55

3.1.2  开始一个新工程
55

3.1.3  工程标签
57

3.1.4  工程编译
58

3.1.5  仿真环境配置
61

3.1.6  工程文件组织
63

3.1.7  工程及文件属性设置
64

实例3-1  工程文件管理
69

3.2  ModelSim库
73

3.2.1  概述
73

3.2.2  库的创建及管理
74

3.2.3  资源库管理
76

3.2.4  导入FPGA的库
77

3.2.5  本节实例
78

第4章  ModelSim对不同语言的仿真
84

4.1  VHDL仿真
85

4.1.1  VHDL文件编译
85

4.1.2  VHDL设计优化
86

4.1.3  VHDL设计仿真
91

4.1.4  还原点和仿真恢复
96

4.1.5  TEXTIO的使用
97

实例4-1  VHDL设计的仿真全过程
99

4.2  Verilog仿真
104

4.2.1  Verilog文件编译
104

4.2.2  Verilog设计优化
105

4.2.3  Verilog设计仿真
106

4.2.4  还原点和仿真恢复
111

4.2.5  单元库
111

4.2.6  系统任务和系统函数
112

4.2.7  编译指令
114

实例4-2  32位浮点乘法器的Verilog

仿真过程
115

4.3  C调试
121

4.3.1  概述
121

4.3.2  C步进调试与调试设置
123

4.4  SystemC仿真
124

4.4.1  概述
124

4.4.2  SystemC文件的编译和链接
125

4.4.3  设计仿真和调试
130

4.4.4  常见错误
132

4.5  混合语言仿真
134

4.5.1  编译过程与公共设计库
134

4.5.2  映射数据类型
136

4.5.3  VHDL调用Verilog
139

4.5.4  Verilog调用VHDL
141

4.5.5  SystemC调用Verilog
141

4.5.6  Verilog调用SystemC
142

4.5.7  SystemC调用VHDL
143

4.5.8  VHDL调用SystemC
144

实例4-3  systemC与Verilog混合仿真

过程
145

第5章  利用ModelSim进行仿真分析
148

5.1  仿真概述
149

5.2  WLF文件和虚拟对象
150

5.2.1  保存仿真状态
150

5.2.2  Dataset结构
153

5.2.3  Dataset管理
154

5.2.4  虚拟对象
156

5.3  利用波形编辑器产生激励
159

5.3.1  创建波形
159

5.3.2  编辑波形
165

5.3.3  导出激励文件并使用
168

5.4  采用描述语言生成激励
170

5.5  ModelSim波形分析
175

5.5.1  波形窗口和列表窗口
175

5.5.2  时间标记
178

5.5.3  窗口的缩放
178

5.5.4  在窗口中搜索
180

5.5.5  窗口的格式编排
181

5.5.6  波形和列表的保存
184

5.5.7  信号总线
186

5.5.8  光标操作
186

5.5.9  其他功能
187

5.5.10  波形比较
188

5.6  存储器的查看和操作
194

5.6.1  存储器的查看
194

5.6.2  存储数据的导出
196

5.6.3  存储器初始化
197

5.6.4  存储器调试
198

5.7  数据流窗口的使用
199

5.7.1  概述
199

5.7.2  设计连通性分析
200

5.7.3  信号追踪和查找
201

5.7.4  设置和保存打印
203

5.7.5  本节实例
204

5.8  原理图窗口的使用
208

5.9  ModelSim的剖析工具
211

5.9.1  运行性能剖析和存储器剖析
211

5.9.2  查看性能剖析结果
212

5.9.3  查看存储器剖析报告
215

5.9.4  保存结果
216

5.10  覆盖率检测
217

5.10.1  启用代码覆盖
217

5.10.2  覆盖率的查看
222

5.10.3  覆盖率检测的过滤
225

5.10.4  覆盖信息报告
227

5.11  信号探测
230

5.12  采用JobSpy控制批处理仿真
232

5.12.1  JobSpy功能与流程
233

5.12.2  运行JobSpy
233

5.13  综合实例
235

实例5-1  三分频时钟的分析
235

实例5-2  同步FIFO的仿真分析
242

实例5-3  基2的SRT除法器的仿真

分析
248

第6章  ModelSim的协同仿真
256

6.1  ModelSim与Debussy的

协同仿真
257

6.1.1  Debussy工具介绍
257

6.1.2  Debussy配置方法
261

实例6-1  与Debussy的协同仿真
264

6.2  ModelSim与Matlab的协同

仿真
271

实例6-2  与Matlab的协同仿真
274

实例6-3  与Simulink的协同仿真
278

实例6-4  使用cosimWizard进行

协同仿真
286

第7章  ModelSim对不同公司器件的

后仿真
294

7.1  ModelSim对Altera器件的

后仿真
295

7.1.1  QuartusⅡ简介
295

7.1.2  后仿真流程
297

实例7-1  直接采用QuartusⅡ调用

ModelSim进行仿真
298

实例7-2  先用QuartusⅡ创建工程，再用

ModelSim进行时序仿真
310

7.2  ModelSim对Xilinx器件的

后仿真
317

7.2.1  ISE简介
317

7.2.2  后仿真流程
319

实例7-3  用ISE对全加器进行时序

仿真
319

实例7-4  用ISE直接调用ModelSim

进行时序仿真
327

7.3  ModelSim对Lattice器件的

后仿真
336

7.3.1  Diamond简介
336

7.3.2  后仿真流程
337

实例7-5  用Diamond对全加器进行

时序仿真
337

实例7-6  用Diamond完成布局绕线，使用

ModelSim进行时序仿真
343

7.4  ModelSim对Actel器件的后仿真
345

实例7-7  用Libero IDE调用ModelSim

进行时序仿真
346

第8章  ModelSim的文件和脚本
354

8.1  SDF文件
355

8.1.1  SDF文件的指定和编译
355

8.1.2  VHDL的SDF
357

8.1.3  Verilog的SDF
357

8.1.4  SDF文件信息
359

8.2  VCD文件
361

8.2.1  创建一个VCD文件
361

8.2.2  使用VCD作为激励
363

8.2.3  VCD任务
364

8.2.4  端口驱动数据
365

8.3  Tcl和DO文件
367

8.3.1  Tcl命令
367

8.3.2  Tcl语法
367

8.3.3  ModelSim的Tcl时序命令
368

8.3.4  宏命令
369

8.3.5  本节实例
371

作者简介

ModelSim是优秀的HDL仿真软件之一，它能提供友好的仿真环境，是业界唯一单内核支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器，它采用直接优化的编译技术、Tcl/Tk技术和单一内核仿真技术，编译仿真速度快，编译的代码与平台无关，便于保护IP核，个性化的图形界面和用户接口，为用户加快调错提供强有力的手段，是FPGA/ASIC设计的首选仿真软件。 本书以ModelSim SE 10.1c版软件为平台，由浅入深、循序渐进地介绍ModelSim 10.1c软件各部分知识，包括ModelSim 10.1c的基础知识、菜单命令、库和工程的建立与管理、Verilog/VHDL文件编译仿真、采用多种方式分析仿真结果，以及与多种软件联合仿真等知识。书中配有大量插图，并结合实例详细地讲解使用ModelSim进行仿真操作的基本知识和方法技巧，配书光盘中有本书实例操作的视频讲解，读者能够轻松学习。 本书在第一版的基础上，综合读者建议、课题使用情况进行修订完善，更多典型实例。

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