用ISE与Modelsim进行FPGA后仿真(时序仿真)的两种方法

### 使用ISE与Modelsim进行FPGA后仿真(时序仿真)的两种方法 #### 核心知识点概述： 本文深入探讨了使用Xilinx ISE与Modelsim进行FPGA后仿真的两种常见方法，直接方法和间接方法，重点在于时序仿真。后仿真是在设计综合和布局布线后进行的，用于验证设计在实际工作条件下的行为，特别是时序特性。这种方法对于确保设计的正确性和性能至关重要。 #### 直接方法详解： **步骤一：项目准备** 1. **创建项目文件夹**：例如，`D:\timing_sim`，并将所有源文件和测试文件放置于此目录下。 2. **关闭现有项目**：确保ISE环境中没有其他项目正在运行，以便保持环境整洁。 3. **创建新项目**：在ISE中选择适当的器件和仿真器，完成项目创建。 **步骤二：配置仿真器** 1. **选择仿真器**：在ISE中确认选择Modelsim作为仿真工具。 2. **指定Modelsim路径**：在ISE的设置中，明确指出Modelsim执行文件的具体位置。 **步骤三：编译仿真库** 1. **编译库**：通过ISE的“Compile HDL Simulation Libraries”功能或直接调用相关脚本，确保编译的仿真库与ISE和Modelsim兼容。 2. **处理modelsim.ini文件**：自动生成的ISE的modelsim.ini需要与Modelsim自身的modelsim.ini同步，确保仿真库的正确映射关系。 **步骤四：添加文件与设置** 1. **添加源文件**：将可综合的源文件添加至实施(Implementation)视图中。 2. **添加测试文件**：将测试文件添加至仿真(Simulation)视图中，避免在综合过程中出错。 3. **设置仿真类型**：选择Post-Route仿真，并设定仿真时间长度。 **步骤五：启动后仿真** 1. **启动Modelsim**：通过ISE直接启动Modelsim进行后仿真，无需额外配置。 2. **信号查看与保存**：在仿真过程中，可根据需要添加更多信号进行观察，并保存定制的Wave界面设置。 #### 间接方法详解： **步骤一：源文件准备** 1. **添加源文件至ISE项目**：如前文所述，将源文件添加至Implementation视图。 2. **生成关键文件**：在ISE的实现(Implementation)流程中，生成后仿真的关键文件，通常位于`D:\timing_sim\counter\netgen\par`目录下。 **步骤二：独立Modelsim项目配置** 1. **创建Modelsim项目**：在Modelsim中独立创建项目，通常在一个新的文件夹中，例如`D:\timing_sim\Modelsim_project`。 2. **导入关键文件**：将从ISE生成的关键文件导入到Modelsim项目中，包括但不限于仿真网表和约束文件。 **步骤三：执行后仿真** 1. **配置Modelsim环境**：确保Modelsim项目中正确设置了库路径、源代码路径以及仿真网表和约束文件的路径。 2. **启动后仿真**：在Modelsim环境中启动后仿真，根据需要添加信号并观察时序行为。 #### 结论： 通过直接和间接两种方法，使用Xilinx ISE与Modelsim进行FPGA后仿真是验证设计时序特性的有效手段。直接方法简化了仿真流程，而间接方法提供了更大的灵活性和控制权。无论采用哪种方法，正确的设置和对细节的关注都是确保成功仿真的关键。