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京微雅格是世界上除美國(guó)硅谷以外唯一自主研發(fā)并成功量產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯(FPGA)芯片的公司，目前擁有數(shù)百項(xiàng)技術(shù)專(zhuān)利和近百款產(chǎn)品。目前，已經(jīng)有越來(lái)越多的用戶都開(kāi)始使用國(guó)產(chǎn)FPGA來(lái)做自己的設(shè)計(jì)，然而在FPGA的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，免不了要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真。京微雅格的FPGA是支持在modelsim中進(jìn)行仿真的。 京微雅格的FPGA需要在Primace軟件中進(jìn)行開(kāi)發(fā)，為了便于客戶進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，在Primace5.0及以上版本都支持在工程中直接調(diào)用仿真工具M(jìn)odelsim。同時(shí)，也支持在modelsim中直接進(jìn)行調(diào)用京微雅格仿真庫(kù)的方式脫離primace軟件進(jìn)行仿真。這對(duì)利用modelsim進(jìn)行自動(dòng)化仿真提供了極大的便利。 1、 在Primace中調(diào)用modelsim仿真 Primace5.0及以上版本的軟件，直接支持在軟件中直接調(diào)用modelsim軟件進(jìn)行仿真。具體步驟如下： 一、下載安裝Modelsim，能正常使用Modelsim。 二、設(shè)置Primace軟件的EDA工具路徑。打開(kāi)Primace軟件，選擇Tools菜單下的Options選項(xiàng)，彈出設(shè)置窗口。點(diǎn)擊左邊窗口Environment分支下的EDA Tools標(biāo)簽，在右邊的窗口中設(shè)置好EDA Simulation Tool下的Modelsim Path路徑，例如“C:\modeltech_10.1a\win32”，需要具體到win32目錄，如下圖所示。 三、編寫(xiě)testbench文件并將文件添加到工程中。并設(shè)置文件屬性為testbench。 該testbench文件是仿真激勵(lì)文件，只有添加到工程中，并且設(shè)為testbench屬性后，才能讓Primace軟件識(shí)別為激勵(lì)文件，才能正常啟動(dòng)仿真過(guò)程。下圖所示為添加名為top_tb.v的testbench文件。 經(jīng)過(guò)這步，工程里就具備了所有的條件，既有源碼Design File，也有Test Bench File。 四、運(yùn)行菜單Flow->Simulation->RTL Simulation 啟動(dòng)RTL級(jí)的前仿真。這時(shí)Primace會(huì)自動(dòng)調(diào)用Modelsim軟件，并把所有源碼在Modelsim里編譯，并自動(dòng)啟動(dòng)仿真窗口。 同樣，運(yùn)行Flow->Simulation->Timing Simulation可以啟動(dòng)包含時(shí)延信息的后仿真，得到的波形是經(jīng)過(guò)布局布線后在芯片內(nèi)的真實(shí)波形仿真結(jié)果。 2、 仿真過(guò)程探究 primace調(diào)用modelsim后，在modelsim的腳本窗口會(huì)發(fā)現(xiàn)一些信息，經(jīng)過(guò)查看信息就大概能了解整體仿真的過(guò)程是如何進(jìn)行的。這種仿真，實(shí)際是Primace軟件啟動(dòng)modelsim后，執(zhí)行了do文件的結(jié)果。 執(zhí)行過(guò)一次RTL Simulation之后，Primace會(huì)在工程目錄下新建simulate目錄，并自動(dòng)生成所有相關(guān)的仿真文件，包括擴(kuò)展名為.do的文件。用文本工具打開(kāi)*.do文件可以看到其內(nèi)容： Modelsim的do文件是modelsim支持的一種批處理文件： 第8行：建立rtl_work庫(kù) 第9行：把work庫(kù)映射到rtl_work庫(kù)上來(lái) 第10行：編譯京微雅格的FPGA仿真庫(kù)文件 第11行：編譯工程里使用到的IP仿真核庫(kù)文件 第12行：編譯工程里的源文件，激勵(lì)文件 第13行：?jiǎn)?dòng)modelsim仿真 第14行：添加所有信號(hào)到波形文件中 當(dāng)Modelsim執(zhí)行到此時(shí)，用戶只需要執(zhí)行相應(yīng)的時(shí)間就可以進(jìn)行仿真了。 在用Primace調(diào)用Moldesim進(jìn)行仿真時(shí)，如果需要更改代碼重新編譯仿真，每次都去點(diǎn)擊Flow->Simulation->RTL Simulation進(jìn)行仿真，會(huì)比較麻煩。其實(shí)在連續(xù)改代碼并生新仿真的過(guò)程中，可以按以下步驟進(jìn)行： 1、 工程第一次可以運(yùn)行Flow->Simulation->Timing Simulation過(guò)程，讓軟件自動(dòng)建立do文件，并調(diào)用modelsim仿真之后，不要再關(guān)閉modelsim程序，直接在modelsim里的腳本執(zhí)行窗口執(zhí)行do 文件就可以啟動(dòng)仿真：如輸入 do top_rtl_sim.do 并按回車(chē)確認(rèn)。 2、 仿真過(guò)程不要關(guān)閉modelsim，修改源代碼時(shí)，可以用modelsim文本編輯器，也可以使用UE等第三方文本編輯器，修改后在腳本執(zhí)行窗口直接運(yùn)行do文件。 3、 為防止每次都手動(dòng)修改并添加仿真信號(hào)，可以保存需要的仿真信號(hào)。在Modelsim程序的File菜單下，點(diǎn)擊Save Format，保存信號(hào)文件為wave.do文件。 要自動(dòng)添加這些信號(hào)，修改第14行為 “do wave.do”。如果再想自動(dòng)執(zhí)行一段時(shí)間，可以在15行添加 “run 5ms”，這樣仿真停止后就可以直接觀察所需要的信號(hào)了，如下圖所示： 3、 直接Modelsim仿真 能不能不用Primace軟件調(diào)用modelsim的方法，直接在Modelsim里仿真呢?答案是肯定的。這需要有京微雅格的仿真庫(kù)文件，一旦有了仿真庫(kù)文件，就可以在第三方仿真工具中靈活進(jìn)行仿真。具體過(guò)程如下： 1、 建立modelsim工程，工程名：speed_sim 添加源文件及testbench文件： 2、 添加仿真基礎(chǔ)庫(kù)文件到工程里來(lái) 仿真庫(kù)文件在安裝primace的目錄里：C:/capital_micro/primace5.0.3/data/lib/ 3、 添加IPcore必要的源文件。例如工程里使用到FIFO，就到工程目錄下的ip_core目錄下找相應(yīng)的源文件，也添加到工程里來(lái)。 4、 編譯整個(gè)工程，把必要的語(yǔ)法錯(cuò)誤改掉，直到?jīng)]有錯(cuò)誤。啟動(dòng)仿真 使用中的簡(jiǎn)單方便的技巧： 1、 在波形文件中添加的信號(hào)，可以存為wave.do文件，需要的時(shí)候執(zhí)行do wave.do就可以把所需的信號(hào)添加到波形窗口中。 2、 更新過(guò)原代碼后，不需要重新啟動(dòng)仿真，只需要編譯一下更新的源代碼文件，然后點(diǎn)擊復(fù)位按鈕，把仿真器的所有狀態(tài)復(fù)位，再執(zhí)行設(shè)計(jì)的時(shí)間，就是新的更新后的代碼仿真波形了。這樣可以不用每次都通過(guò)start simulation啟動(dòng)仿真。 |
