安富利GSM给您讲讲使用ModelSim 进行设计仿真

发表于 2011-12-17 14:38

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

发表于 2011-12-17 14:40

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。

发表于 2011-12-17 14:43

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**。

发表于 2011-12-17 14:44

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。

发表于 2011-12-17 14:48

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。

发表于 2011-12-17 14:51

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。

发表于 2011-12-18 11:25

版主GSM的帖子，拜读了。:)

发表于 2011-12-18 22:00

:lol哈哈，还没弄完呢。

登录 · 发表于 2011-12-18 22:05

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。

发表于 2011-12-18 22:06

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。

发表于 2011-12-18 22:07

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）。

发表于 2011-12-18 22:08

（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。

发表于 2011-12-18 22:09

（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。

发表于 2011-12-18 22:09

（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）。

发表于 2011-12-19 08:34

讲一讲如何添加xilinx的库

发表于 2011-12-19 13:58

:)好的

发表于 2011-12-20 08:56

:lol

发表于 2011-12-20 21:30

我对你太好了。哈哈

发表于 2011-12-20 21:31

（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.

发表于 2011-12-20 21:31

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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