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1 概述 FPGA仿真方法： （1）交互式仿真方法：利用EDA工具的仿真器進(jìn)行仿真，使用方便，但輸入輸出不便于記錄規(guī)檔，當(dāng)輸入量較多時(shí)不便于觀察和比較。 （2）測試平臺(tái)法：為設(shè)計(jì)模塊專門設(shè)計(jì)的仿真程序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測模塊自動(dòng)輸入測試矢量，并通過波形輸出文件記錄輸出，便于將仿真結(jié)果記錄歸檔和比較。 2 仿真程序的設(shè)計(jì)方法 1．仿真的三個(gè)階段： （1）行為仿真：目的是驗(yàn)證系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和行為是否正確，對(duì)系統(tǒng)的描述的抽象程度較高。在行為仿真時(shí)，VHDL的語法語句都可以執(zhí)行。 （2）RTL仿真：目的是使被仿真模塊符合邏輯綜合工具的要求，使其能生成門級(jí)邏輯電路。在RTL仿真時(shí)，不能使用VHDL中一些不可綜合和難以綜合的語句和數(shù)據(jù)類型。該級(jí)仿真不考慮慣性延時(shí)，但要仿真?zhèn)鬏斞訒r(shí)。 （3）門級(jí)仿真：門級(jí)電路的仿真主要是驗(yàn)證系統(tǒng)的工作速度，慣性延時(shí)僅僅是仿真的時(shí)候有用在綜合的時(shí)候?qū)⒈缓雎浴? 2．仿真程序的內(nèi)容 （1）被測實(shí)體的引入。 （2）被測實(shí)體仿真信號(hào)的輸入。 （3）被測實(shí)體工作狀態(tài)的激活。 （4）被測實(shí)體信號(hào)的輸出 （5）被測實(shí)體功能仿真的結(jié)果比較，并給出辨別信息 （6）被測實(shí)體的仿真波形比較處理 3．仿真要注意的地方 （1）仿真信號(hào)可以由程序直接產(chǎn)生，也可以用TEXTIO文件產(chǎn)生后讀入。 （2）仿真程序中可以簡化實(shí)體描述，省略有關(guān)端口的描述。仿真程序?qū)嶓w描述的簡化形式為： ENTITY 測試平臺(tái)名 IS END 測試平臺(tái)名； （3）對(duì)于功能仿真結(jié)果的判斷，可以用斷言語句（ASSORT）描述 （4）為了比較和分析電子系統(tǒng)的功能，尋求實(shí)現(xiàn)指標(biāo)的最佳結(jié)構(gòu)，往往利用一個(gè)測試平臺(tái)對(duì)實(shí)體的不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真，一般是應(yīng)用配置語句為同一被測實(shí)體選用多個(gè)結(jié)構(gòu)體。 4．VHDL仿真程序結(jié)構(gòu) 測試平臺(tái)僅僅是用于仿真，因此可以利用所有的行為描述語言進(jìn)行描述，下表表示了一個(gè)測試平臺(tái)所包含的部分，典型的測試平臺(tái)將包括測試結(jié)果和錯(cuò)誤報(bào)告結(jié)果。 （1）產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào) （2）提供仿真信號(hào) 提供仿真信號(hào)可以有兩種方法：絕對(duì)時(shí)間仿真和相對(duì)時(shí)間仿真。在絕對(duì)時(shí)間仿真方法中，仿真時(shí)間只是相對(duì)于零時(shí)刻的仿真時(shí)間。在相對(duì)時(shí)間仿真方法中，仿真的時(shí)間首先提供一個(gè)初值，在后繼的時(shí)間設(shè)置中相對(duì)于該初始時(shí)間進(jìn)行事件動(dòng)作。 絕對(duì)時(shí)間仿真： 相對(duì)時(shí)間仿真： （3）顯示結(jié)果 VHDL提供標(biāo)準(zhǔn)的std_textio函數(shù)包把輸入輸出結(jié)果顯示在終端上。 5．簡單的仿真程序 6.3.3 TEXTIO建立測試程序 在由仿真程序直接產(chǎn)生輸入信號(hào)的方法中，測試矢量是仿真程序的一個(gè)部分，如果系統(tǒng)比較復(fù)雜，測試矢量的數(shù)目非常大，修改測試矢量時(shí)就必須修改程序，重新編譯和仿真。工作量大。因此，在測試矢量非常大的時(shí)候可以用TEXTIO的方法來進(jìn)行仿真。 TEXTIO仿真方法：測試矢量從仿真程序中分離出來，單獨(dú)存于一個(gè)文件中（即TEXTIO文件），在仿真時(shí)，根據(jù)定時(shí)要求按行讀出，并賦予相應(yīng)的輸入信號(hào)。這種方法允許采用同一個(gè)測試平臺(tái)，通過不同的測試矢量文件進(jìn)行不同的仿真。值得注意的是，測試矢量文件的讀取，需要利用TEXTIO程序包的功能。在TEXTIO程序包中，包含有對(duì)文本文件進(jìn)行讀寫的過程和函數(shù)。 |
