012 FPGA入门：第一个工程实例之功能仿真平台搭建

发表于 2017/2/9 11:56:58 阅读（1235）

FPGA入门：第一个工程实例之功能仿真平台搭建

本文节选自特权同学的图书《FPGA/CPLD边练边学——快速入门Verilog/VHDL》

书中代码请访问网盘：http://pan.baidu.com/s/1bndF0bt

简单的补充了一些理论知识，下面我们就以当前的实例工程为例来建立一个仿真环境。这个仿真环境的最终主角当然是ModelSim（Altera-ModelSim），但在此之前，我们还是需要把ModelSim工作所需的各种接口以及相关文件的关系梳理清楚。

回到我们的Quartus II工具中，在前面创建工程向导中，我们其实已经设置了Simulation工具为ModelSim-Altera，但是我们还需要做更详细的配置。首先我们可以点击菜单栏的ProcessingàStartàStart Test Bench Template Writer，随后弹出提示“Test Bench Template Writer was successful”，那么我们就已经创建了一个Verilog测试脚本，在此脚本中，我们可以设计一些测试激励输入并且观察相应输出，借此我们就能够验证原工程的设计代码是否符合要求。

如图5.29，我们打开工程路径下的/simulation/modelsim文件夹，可以看到一个名为ex0.vt的测试脚本文件创建了。

图5.29 测试脚本文件

我们可以在Quartus II中打开这个文件，并且将其重新编辑如图5.30所示。

图5.30 测试脚本代码

★ 代码讲解

L27：timescale用于申明仿真时间的单位和精度，“/”前面的1ns表示时间基本单位，“/”后面的1ps则仿真进度。应用示例见L46的讲解。

L28/L59：进行模块的申明，模块名为ex0_vlg_tst，与RTL级设计不同，这里无需罗列输入输出信号名。

L46：“#1000”则表示仿真时间过了1000ns。如果写成“999.999”则表示仿真时间过了999.999ns，精确到ps，即此处的小数点后3位。

L30/L31：两个按键的信号申明，设计文件的input信号，其实是测试脚本的output信号，因此是reg型。测试脚本中可以对其进行赋值。

L33：LED指示灯的信号申明，设计文件的output信号，其实是测试脚本的input信号，因此是wire型。测试脚本中无法对其进行赋值。

L36-41：对设计文件（被测试的对象）的例化申明，主要是将其接口引出到该测试脚本文件中。

L43-57：编写一段顺序执行的按键值模拟赋值程序。每隔1000ns分别给两个按键信号输出不同的组合值。

在该测试脚本中，通过对key_left和key_right两个激励信号的不同赋值，我们可以观察led_light信号的变化，以此验证原设计代码是否达到设计要求。

完成测试脚本编写，我们接着需要打开菜单栏的AssigementàSettings选项，选择CategoryàEDA Tool SettingàSimulation，在右边的相关属性中做如图5.31所示的设置，在选中Comple test bench后，我们要点击后面的Test Benches…按钮去选择刚才创建的测试脚本。

图5.31 Simulation设置窗口

如图5.32所示，首先弹出上面的Test Benches窗口，然后我们可以点击New…按钮，接着便弹出下面的窗口。在此窗口中，我们根据实际情况输入Test bench name和Top level module in test bench的名称，接着还要在在Test bench and simulation files下面选择测试脚本文件，然后Add添加到最下面的列表中。完成后点击OK，如图5.33，我们便可看到Test Benches窗口的列表中出现了刚才添加的测试脚本相关信息，接着点击OK完成设置。

图5.32 测试脚本设置

图5.33 完成新测试脚本添加

回到Setting中也点击OK完成所有相关设置。我们还需要打开菜单栏的ToolsàOptions配置页面，如图5.34所示，我们选择Category下的GeneralàEDA Tool Options，然后设置ModelSim-Altera软件安装路径（请根据实际安装时的路径进行设置）。当Quartus II调用ModelSim-Altera软件进行仿真时，会通过这里所设置的路径来查找并启动ModelSim-Altera。