仿真软件架构分类与概述

前言

Modelsim是一款专业的仿真软件，特别是在Quartus II 11.0之后的版本，都没有配套自身的仿真软件，所以Modelsim成了在FPGA设计流程中的进行功能仿真的首选仿真软件之一。

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，其支持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WINDOWS ，AIX，LINUX (ITANIUM-2)，HP-UX， SOLARIS，以及HP-UX，LINUX 等平台。

ModelSim常见的版本分为ModelSim XE、ModelSim-altera、ModelSim SE三种，其中ModelSim XE为配套xilinx的ISE软件，ModelSim-altera是配套altera的quartus II软件的，而ModelSim SE是属于专业版本，可以独立使用（在仿真中涉及到FPGA厂商的IP核时，需要调用FPGA厂商的IP库文件）。ModelSim版本更新很快，目前的版本都支持VHDL 、Verilog和SystemC 的混合仿真。本章将对ModelSim6.2（在高版本上也是行得通的）版本进行介绍，目的是希望读者在看完本文后，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。

Modelsim所涉及到的是功能仿真，功能仿真也是FPGA设计的流程之一，也是最耗费时间的之一，由于要验证设计的RTL代码的功能正确性，功能的正确性，包括RTL里面的每一行代码，RTL里面所涉及到的每一种状态机的每一种状态，RTL里面所涉及到的每一种条件下每一种情况等等，由此可以想像得到这将多么地耗费时间，所以高效地使用Modelsim是得有多么地重要，假设设计一个RTL代码，涉及到10个状态机和20个条件判断，每个状态机有10状态，每个条件有10种情况。假设每个状态机每个状态和每个条件判断的每种情况都要修改一次RTL代码，这就需要操作10*10+20*10=100+200=300次，假设每次要按10次鼠标，那总次数就是300*10=3000次。如果采用鼠标窗口操作这得有多繁琐（多设计几个大型工程的话，鼠标也要换了），这得多耗费时间，所以这时就需要采用脚本（每次修改只需调用一条指令就搞定）进行操作，节省时间、节省人力物力。

本文将通过简单的三个例程，详细、细致、图文并茂地介绍modelsim的使用流程，这其中涉及到采用鼠标窗口操作一步一步的地进行编译、调用仿真文件、添加仿真信号、开始仿真的简单流程，也包括调用altera的IP核进行仿真的流程，最后详细介绍采用脚本的方法进行仿真，有效并大大地提高每次修改编译、仿真的效率，只要通过脚本一次性输入，同时也可以设置仿真信号的参数，避免了在每次修改RTL代码后进行鼠标窗口操作的繁琐流程。