FPGA系统设计的仿真验证之： ModelSim仿真工具简介

　　7.2 ModelSim仿真工具简介

　　ModelSim是Model Technology(Mentor Graphics的子公司)的DHL硬件描述语言的仿真软件，该软件可以用来实现对设计的VHDL、Verilog或者是两种语言混合的程序进行仿真，同时也支持IEEE常见的各种硬件描述语言标准。

　　无论从友好的使用界面和调试环境来看，还是从仿真速度和仿真效果来看，ModelSim都可以算得上是业界最优秀的HDL语言仿真软件。它是惟一的单内核支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器，是做FPGA/ASIC设计的RTL级和门级电路仿真的首选;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，具有仿真速度快，编译代码与仿真平台无关，便于IP核保护和加快程序错误定位等优点。

　　Modelsim最大的特点是其强大的调试功能。

　　· 先进的数据流窗口，可以迅速追踪到产生错误或者不定状态的原因。

　　· 性能分析工具帮助分析性能瓶颈，加速仿真。

　　· 代码覆盖率检测确保测试的完备。

　　· 多种模式的波形比较功能。

　　· 先进的Signal Spy功能，可以方便地访问VHDL、Verilog或者两者混合设计中的底层信号。

　　· 支持加密IP。

　　· 可以实现与MATLAB的Simulink的联合仿真。

　　目前常见的Modelsim分为几个不同的版本：ModelSim SE、ModelSim PE、ModelSim LE和ModelSim OEM。

　　如图7.3所示，Modelsim的用户界面和一般的Windows窗口相似，由上到下依次为：标题栏、菜单栏，工具栏，工作区和状态栏。

　　图7.3 Modelsim界面

　　7.2.1 标题栏

　　标题栏位于整个用户界面的最上方，标题栏的左边显示当前程序的名称，右边用来控制用户界面的大小，包括最小化、最大化和关闭3种功能按钮。

　　7.2.2 菜单栏

　　菜单栏里面一共有8个菜单选项，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)。下面分别具体介绍。

　　1.“File”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)、Recent Projects(最近几次工程)、Quit(退出)。

　　(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4个选项。

　　· 单击“Folder”(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)，单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“Create a New library and a logical mapping to it”(新建一个库并建立一个逻辑映像)或“A map to an existing library”(新建一个到已存在库的映像)。在“Library name”处输入新建库的名称，在“Library physical name”处输入存放库的文件名称。

　　(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仿真库可以通过该方法导入，根据提示指定仿真库的路径及目标库路径，一步一步操作完成。注意ModelSim安装目录下的modelsim.ini文件不能为只读，该文件保存了ModelSim的一些设置信息

　　(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，用户可以将设计的整个目录复制到其他任何地方，只要目录完整，可以直接打开工程文件。而在ModelSim中，若将整个目录复制到其他地方，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，可选择操作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，可选择操作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)。