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安富利GSM给您讲讲使用ModelSim 进行设计仿真

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ModelSim为HDL仿真工具,我们可以利用该软件来实现对所设计的VHDL或Verilog程
序进行仿真,支持IEEE常见的各种硬件描述语言标准。可以进行两种语言的混合仿真,但
推荐大家只对一种语言仿真。ModelSim常见的版本分为ModelSim XE和ModelSim SE两
种,ModelSim版本更新很快,支持VHDL的2002 标准以及Verilog的2001 标准,此外,
在该版本的Linux、HP和SUN工作站等平台支持VHDL、Verilog和SystemC的混合仿真

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沙发
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-17 14:40 | 只看该作者
本**将对ModelSim版本进行介绍,目的是希望看完本**,读者可以简单地使用ModelSim进行仿真,有关
更深入地教程,还是参考ModelSim附带的文档。在网址http://www.model.com/support/上也可以找到深入的
教程,在该页面上注册以后,会在电子邮件中收到发过来的密码,根据邮件地址和密码登陆后,会有一些高级教
程和使用要点(Application Notes)下载。

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GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-17 14:43 | 只看该作者
读者可以选择任一版本ModelSim。另外,如果ModelSim 是和ISE 一起使用的话,你需要编译Xilinx 的一些
库文件,这些库文件包括unisim、simprim、xilinxcorelib、aim、pls、cpld 等,有了这些库文件,可以在
ISE 中生成设计的行为仿真(将设计转换为RTL 描述后进行的仿真)、转换后仿真(将设计转换为Xilinx 器件
的基本模块来实现后进行的仿真)、映射后仿真(将设计用Xilinx 的具体器件的具体模块实现后进行的仿真,
仿真中包含了器件的延时,但由于没有布局布线无法提取出互连线的信息,因此仿真中不包含互连线的延时、
电容、电阻等信息)、布局布线后仿真(将设计对Xilinx 具体器件进行布局布线后,提取出互连线的信息,进
行的仿真包含了器件的延时以及互连线的延时等信息)的各种模型,然后在ModelSim 中对这些模型进行仿
真,由于ISE 和ModelSim 已经实现了无缝的连接,在ISE 中只需设置一个可视的波形文件,然后点几下鼠标
就可以实现各种仿真,具体的方法可以参见ISE使用的相关**。

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GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-17 14:44 | 只看该作者
也可以用ModelSim 的XE(Xilinx Edition)版本,由于该版本是Xilinx 版,其中自然就集成了Xilinx 的各种库件,
使用时就不需要考虑库文件方面的问题了。对于ISE 不同版本集成了不同版本的ModelSim,虽然是集成,还是需要单独进行安装的。
本章为 ModelSim 的初级教程,读者读完本章可以较为熟练的使用ModelSim 进行设计仿真,本章没有也不可
能涉及ModelSim 的各个方面,要想全面的掌握ModelSim 可以参阅软件文档。

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5
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-17 14:48 | 只看该作者
在本节中将介绍ModelSim的安装,Xilinx仿真库的设置等方面的内容,不同的版本的安装过程大致相同,在此
不再多讲,只是若你安装XE版本时,会出现选择是否是免费的Starter版本,如果不想购买可以选择该选项,
其实,Starter版本足够完成我们遇见的设计仿真。若你连在互联网上,可以在线申请License文件,选取开始-
>程序->ModelSimXE xxxxxx->Submit License Request,会打开一个网页,如果你在Xilinx网站上未注
册,可以先在线注册,已经注册的话先登录,会出现另一界面,显示你的注册信息,点击Submit就可以申请
License了。过几分钟可以到你的电子邮箱里收取License文件。若安装ModelSim的机器没有联到互联网,可
以点击开始->程序->ModelSimXExxxxxx->License Request Instructions,会打开一个文本文件,安装要
求填写并发到指定的邮箱即可,但这种方法又是很难得到回应。得到License文件后,再点击开始->程序-
>ModelSimXExxxxxxx->Licensing Wizard,指定License文件即可。对于非XE版本的ModelSim安装同一
般软件的安装。

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6
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-17 14:51 | 只看该作者
ModelSim的各个版本可以从互联网上免费得到,购买的只是License文件,ModelSim的下载地址为
http://www.model.com/,进入这个界面可以点击Download,用户填写完一张表格后可以得到一个小时的下
载时间,读者在首页上点击Evaluations来得到评估版本的license文件。ModelSim软件的加密采用的是
Flexlm方法,Flexlm(Flexible License Manager)是由Globetrotter 公司发明的软件加密方法,
Globetrotter 公司向软件厂商出售相关开发软件,软件厂商把此加密程序集成到自己的软件中,该方法是目
前最为流行的EDA软件加密方法,已被80%以上的EDA软件公司所采用,该方法可以锁定机器的硬盘号,网卡
号,使用日期,支持加密狗等,以保护软件的知识产权。打开我们得到的ModelSim Starter版本得到的
License.dat文件可以看到如下内容:
FEATURE xe-starter modeltech 2010.12 1-jan-00 uncounted \
9C0FA6415C9327086559 HOSTID=DISK_SERIAL_NUM=c61e85a ck=244
其中,FEATURE是关键字;xe-starter是FEATURE名,即允许开通的功能;modeltech是厂商标识;2010.12
是版本标记,可以是时间,也可以是版本号;1-jan-00为过期时间,如果是permanent或0,表示永不过期,
这里的00就表示不过期;uncounted表示使用人数限制;9C0FA6415C9327086559是根据以上条件和Flexlm加密
算法计算出的密码;HOSTID=DISK_SERIAL_NUM=c61e85a表示运行机器的特征,可以指定运行机器的硬盘号、网
卡物理地址以及加密狗等,这里指定的是机器的硬盘号,只有硬盘号为c61e85a时才可以使用。
ModelSim不像有些EDA软件需要专门的管理工具来管理License,大多数EDA软件是需要管理工具来管理
的,如PADS、ActiveHDL等等,这些软件安装时会有安装License Server的选项,管理工具可以在控制面板
里的FLEXlm License Manager进行设置。对于ModelSim只需要在环境变量里指明license文件的位置即可,
运行ModelSim LicenseWizard可以自动设置环境变量,若需要手动设置,在Win95/98下在autoexec.bat中
加入如下一行:SET LM_LICENSE_FILE=c:\flexlm\license.dat,如果在一台机器上安装了多个这种加密方式的
EDA软件,可以用分号隔开多个license文件,如:
SET LM_LICENSE_FILE=c:\flexlm\license1.dat ; d:\altera\license2.dat
在Win2000和NT操作系统下,直接在系统环境变量中设定这些参数。具体方法是在我的电脑上点击右键,选择
属性,点击高级,点击环境变量,再新建一个变量,变量名为LM_LICENSE_FILE ,变量值为license文件的存
放地址。在使用由Flexlm加密的EDA文件时,不要随意更改系统时间,因为Flexlm加密系统会监测系统文件的时间。
另外ModelSim的版本很多,基本的有PE、LE、SE版本,PE为个人版本,功能最少,支持的操作系统为32位WINDOWS
98/NT/ME/2000/XP;LE版本支持的操作系统为32位LINUX;SE版本为全功能版本,支持32位操作系统AIX, HP-UX,
LINUX + SOLARIS,WINDOWS 98/NT/ME/2000/XP,64位操作系统AIX, LINUX (ITANIUM-2), HP-UX, SOLARIS,以及
HP-UX, LINUX等平台。

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7
nongfuxu| | 2011-12-18 11:25 | 只看该作者
版主GSM的帖子,拜读了。:)

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8
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-18 22:00 | 只看该作者
:lol哈哈,还没弄完呢。

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9
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-18 22:05 | 只看该作者
这里以ModelSimXEII5.7c为例来说明,本节说明ModelSim的菜单和工具栏,读者有一个初步的了解就可
以了。可以通过点击开始->程序->ModelSim XEII5.7c->ModelSim或点击桌面上的快捷方式来运行该软
件,出现的界面如图所示。在图的最上端为标题栏;下面一行为菜单栏;再下面为工具栏;左半部分为工
作区(Workspace),在其中可以通过双击查看当前的工程及对库进行管理;右半部分为命令窗口区,在
其中出现的命令行及提示信息称为脚本(Transcript);最下面一行为状态栏。这里要注意的是,有些操作
是无法通过菜单和工具栏来完成的,学习ModelSim一定要学会使用命令行方式来操作,常用的命令并不
多,不是很难掌握,在后续章节将介绍仿真中的一些常见命令。因此,本节内容读者略读一下就可以了,
实际试一下会更好。

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10
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-18 22:06 | 只看该作者
与一般的Windows窗口相同,界面的最上一行为标题栏,显示当前的应用程序的名称,通过点击标题栏的图标
M(或Alt键+SpaceBar空格键)可以对窗口进行诸如改变窗口大小、移动窗口位置、关闭窗口之类的操作,这
些与Windows完全相同。

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11
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-18 22:07 | 只看该作者
标题栏下方为菜单栏。菜单栏有八个菜单项,分别是:File(文件)、Edit(编辑)、View(视图)、
Compile(编译)、Simulate(仿真)、Tools(工具)、Window(窗口)、Help(帮助)。下面分别罗列
其具体选项。
1. File(文件)菜单
文件菜单通常包含了对工程及文件等的操作。ModelSim的文件菜单包含的命令有:
New(新建),Open(打开),Close(关闭),Import(导入),Save(保存),Delete(删除),
Change Directory(更改路径),Transcript(对脚本进行管理),Add to Project(为工程添加文件),
Recent Directories(最近几次的工作路径) ,Recen Projects(最近几次工程),Quit(退出)。

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12
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-18 22:08 | 只看该作者
(1) 新建文件命令(File/ New)
单击File/ New命令,将会出现一个子菜单,共包含四个选项:单击Floder(新建文件夹)后,会出现对话
框,提示输入新建的文件夹的名字,即可在当前目录下新建一个文件夹;单击Source(新建源文件)后,会
出现源文件类型的选项(VHDL,Verilog,Other),点击可分别新建对应格式的源文件;单击Project(新建
工程)后,会出现对话框,提示在Project Name处输入新建工程的名称,在Project Location处指定新建工
程的存放路径,在Default Library Name处指明默认的设计库的名称,用户设计的文件将编译到该库中;单
击Library(新建一个库)后,会出现对话框,提示选择Creat a New library and a logical mapping to
it(新建一个库并建立一个逻辑映象)或A map to an existing library(新建一个到已存在库的映象),在
Lirary name处输入新建库的名称,在Library phycial name处输入存放库的文件名称。

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13
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-18 22:09 | 只看该作者
(2) Open(打开文件)
单击会出现子菜单选择打开File(文件)、Project(工程)及Dataset(WLF文件)。
(3) Close(关闭)
单击会出现子菜单选择关闭Project(工程)或Dataset(仿真数据文件)。
(4) Import(导入)
导入新的库,在进行某些仿真时需要的一些库可以通过该方法导入,根据提示指定源库路径及目标库路径,一
步步操作完成。注意ModelSim安装目录下的modelsim.ini文件不能为只读。在该文件中保存了ModelSim的
一些设置信息,后续章节将详细讨论该文件的内容及其含义。

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14
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-18 22:09 | 只看该作者
(5) Save(保存)
保存当前仿真数据。
(6) Delete(删除)
删除指定的工程,即删除.mpf文件,mpf是ModelSim工程的后缀名。
(7) Change Directory(改变路径)
改变当前工作路径,ModelSim使用的是绝对路径,而不是相对路径,这与ISE不同,在ISE中,你可以将你的
设计整个目录拷贝到其他任何地方,只要目录完整,你可以直接打开工程文件。而在ModelSim中,若将整个
目录拷贝到其他地方,打开工程时其指向仍为原来工程的地址,可以通过更改路径来设置新的路径。
(8) Transcript(脚本)
单击会出现子菜单选择操作Save Transcript(保存主窗口中脚本)、Save Transcript As(把主窗口中脚本
另存为一个新文件)或Clear Transcript(清除主窗口中的脚本)。
(9) Add to Project(添加到工程)
单击会出现子菜单选择操作File(添加文件到当前工程)、Simulation Configuration(添
加设定的仿真配置)或Folder(添加文件夹)。

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15
jakfens| | 2011-12-19 08:34 | 只看该作者
讲一讲如何添加xilinx的库

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16
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-19 13:58 | 只看该作者
:)好的

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17
jakfens| | 2011-12-20 08:56 | 只看该作者
:lol

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18
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-20 21:30 | 只看该作者
我对你太好了。哈哈

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19
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-20 21:31 | 只看该作者
(10) Recent Directories(最近几次工作路径)
可以从中选取最近几次的工作路径。
(11) Recen Projects(最近几次工程)
可以打开最近几次的工程。
(12) Quit(退出)
退出 Model Sim.

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20
GoldSunMonkey|  楼主 | 2011-12-20 21:31 | 只看该作者
2. Edit(编辑) 菜单
类似于Windows应用程序,在编辑菜单中包含了对文本的一些常用的操作。
(1) Copy(复制)
复制选中的文档
(2) Paste(粘贴)
把剪切或复制的文档粘贴到当前插入点之前。
(3) Select All(全选)
选中主窗口中所有的抄本文档。
(4) Unselect All(取消全选)
取消已选文本的选中状态。
(5) Find(查找)
在命令窗口中查找字符或字符串。

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