第12章 系统仿真_第1页
第12章 系统仿真_第2页
第12章 系统仿真_第3页
第12章 系统仿真_第4页
第12章 系统仿真_第5页
已阅读5页,还剩29页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

EDA技术实用教程第12章系统仿真12.1仿真

仿真也称模拟(Simulation)是对电路设计的一种间接的检测方法,是利用计算机对整个硬件系统进行模拟检测,但却可以不接触具体的硬件系统。

12.2VHDL源程序仿真

图12-1VHDL仿真流程

12.2VHDL源程序仿真

【例12-1】LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYand1ISPORT(aaa,bbb:INSTD_LOGIC;ccc:OUTSTD_LOGIC);ENDand1;ARCHITECTUREoneOFand1ISBEGINccc<=aaaANDbbb;END;

12.2VHDL源程序仿真

【例12-2】LIBRARYIEEE;USEIEEE.std_logic_1164.all;ENTITYTRIBUF_and1ISGENERIC(ttri:TIME:=1ns;ttxz:TIME:=1ns;ttzx:TIME:=1ns);PORT(in1:INstd_logic;oe:INstd_logic;y:OUTstd_logic);ENDTRIBUF_and1;ARCHITECTUREbehaviorOFTRIBUF_and1ISBEGINPROCESS(in1,oe)BEGINIFoe‘EVENTTHEN(接下页)IFoe='0'THENy<=TRANSPORT'Z'AFTERttxz;ELSIFoe='1'THENy<=TRANSPORTin1AFTERttzx;ENDIF;ELSIFoe='1'THENy<=TRANSPORTin1AFTERttri;ELSIFoe='0'THENy<=TRANSPORT'Z'AFTERttxz;ENDIF;ENDPROCESS;ENDbehavior;LIBRARYIEEE;USEIEEE.std_logic_1164.all;USEwork.tribuf_and1;ENTITYand1ISPORT(aaa:INstd_logic;bbb:INstd_logic;ccc:OUTstd_logic);ENDand1;ARCHITECTUREEPF10K10LC84_a3OFand1IS......ENDEPF10K10LC84_a3;

12.3仿真激励信号的产生

【例12-3】LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYADDER4ISPORT(a,b:ININTEGERRANGE0TO15;c:OUTINTEGERRANGE0TO15);ENDADDER4;ARCHITECTUREoneOFADDER4ISBEGINc<=a+b;ENDone;

第一种方法:12.3仿真激励信号的产生

【例12-4】ENTITYSIGGENISPORT(sig1:OUTINTEGERRANGE0TO15;sig2:OUTINTEGERRANGE0TO15);END;ARCHITECTURESimOFSIGGENISBEGINsig1<=10,5AFTER200ns,8AFTER400ns;sig2<=3,4AFTER100ns,6AFTER300ns;END;

12.3仿真激励信号的产生

图12-2SIGGEN的仿真输出波形

12.3仿真激励信号的产生

【例12-5】ENTITYBENCHISEND;ARCHITECTUREoneOFBENCHISCOMPONENTADDER4PORT(a,b:integerrange0to15;c:OUTINTEGERRANGE0TO15);ENDCOMPONENT;COMPONENTSIGGENPORT(sig1:OUTINTEGERRANGE0TO15;sig2:OUTINTEGERRANGE0TO15);ENDCOMPONENT;SIGNALa,b,c:INTEGERRANGE0TO15;BEGINU1:ADDER4PORTMAP(a,b,c);U2:SIGGENPORTMAP(sig1=>a,sig2=>b);END;

12.3仿真激励信号的产生

图12-3BENCH仿真波形图

12.3仿真激励信号的产生

force<信号名><值>[<时间>][,<值><时间>…][-repeat<周期>]

第二种方法:forcea0 (强制信号的当前值为0)forceb00,110(强制信号b在时刻0的值为0,在时刻10的值为1)forceclk00,115–repeat20 (clk为周期信号,周期为20

forcea100,5200,8400forceb30,4100,6300

12.4VHDL测试基准

【例12-6】LibraryIEEE;useIEEE.std_logic_1164.all;entitycounter8isport(CLK,CE,LOAD,DIR,RESET:inSTD_LOGIC;DIN:inINTEGERrange0to255;COUNT:outINTEGERrange0to255);endcounter8;architecturecounter8_archofcounter8isbeginprocess(CLK,RESET)variableCOUNTER:INTEGERrange0to255;beginifRESET='1'thenCOUNTER:=0;elsifCLK='1'andCLK'eventthenifLOAD='1'thenCOUNTER:=DIN;(接下页)ElseifCE='1'thenifDIR='1'thenifCOUNTER=255thenCOUNTER:=0;ElseCOUNTER:=COUNTER+1;endif;elseifCOUNTER=0thenCOUNTER:=255;ElseCOUNTER:=COUNTER-1;endif;endif;endif;endif;endif;COUNT<=COUNTER;endprocess;endcounter8_arch;

12.4VHDL测试基准

【例12-7】Entitytestbenchisendtestbench;Architecturetestbench_archoftestbenchisFileRESULTS:TEXTopenWRITE_MODEis"results.txt";Componentcounter8port(CLK:inSTD_LOGIC; RESET:inSTD_LOGIC; CE,LOAD,DIR:inSTD_LOGIC; DIN:inINTEGERrange0to255; COUNT:outINTEGERrange0to255);endcomponent;sharedvariableend_sim:BOOLEAN:=false;signalCLK,RESET,CE,LOAD,DIR:STD_LOGIC;signalDIN:INTEGERrange0to255;signalCOUNT:INTEGERrange0to255;procedureWRITE_RESULTS ( CLK,CE,LOAD,LOAD,RESET:STD_LOGIC;(接下页)DIN,COUNT:INTEGER)isVariableV_OUT:LINE;Begin write(V_OUT,now,right,16,ps);--输入时间 write(V_OUT,CLK,right,2); write(V_OUT,RESET,right,2); write(V_OUT,CE,right,2); write(V_OUT,LOAD,right,2); write(V_OUT,DIR,right,2); write(V_OUT,DIN,right,257); --writeoutputs write(V_OUT,COUNT,right,257); writeline(RESULTS,V_OUT);endWRITE_RESULTS;begin UUT:COUNTER8 portmap(CLK=>CLK,RESET=>RESET, CE=>CE,LOAD=>LOAD, DIR=>DIR, DIN=>DIN, COUNT=>COUNT);CLK_IN: process Begin(接下页)

ifend_sim=falsethenCLK<='0'; Waitfor15ns; CLk<='1'; Waitfor15ns; Else Wait; endif; endprocess;STIMULUS:process Begin RESET <='1'; CE <='1'; --计数使能

DIR <='1'; --加法计数

DIN <=250; --输入数据 LOAD <='0'; --禁止加载输入的数据waitfor15ns;RESET <='0';waitfor1us;CE <='0'; --禁止计数脉冲信号进入

waitfor200ns;CE <='1';waitfor200ns;(接下页)

DIR <='0';waitfor500ns;LOAD <='1';waitfor60ns;LOAD <='0'; waitfor500ns;DIN <=60;DIR <='1';LOAD <='1';waitfor60ns;LOAD <='0';waitfor1us; CE <='0';waitfor500ns;CE <='1';waitfor500ns;end_sim:=true; wait;endprocess; WRITE_TO_FILE:WRITE_RESULTS(CLK,RESET,CE,LOAD,DIR,DIN,COUNT);Endtestbench_arch;12.4VHDL测试基准

图12-48位计数器测试基准仿真部分波形图

12.5VHDL系统级仿真

图12-5VHDL系统仿真模型示意图

12.5VHDL系统级仿真

12.6使用ModelSim进行仿真

12.5VHDL系统级仿真

【例12-8】LIBRARYieee;USEieee.std_logic_1164.all;USE ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITYcnt4IS PORT ( rst:INSTD_LOGIC; d:INSTD_LOGIC_VECTOR(3downto0); load:INSTD_LOGIC; clk,ce:INSTD_LOGIC; q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3downto0); cout:OUTSTD_LOGIC );ENDcnt4;ARCHITECTUREsynOFcnt4IS signalcount:std_logic_vector(3downto0);BEGIN(接下页)12.5VHDL系统级仿真

cntproc:process(clk,rst)begin ifrst='1'then count<=(others=>'0'); elsifrising_edge(clk)then ifce='1'then ifload='1'then count<=d; else count<=count+1; endif; endif; endif;endprocess;coutproc:process(clk,rst)begin ifrst='1'then cout<='0'; elsifrising_edge(clk)then ifcount="1111"then cout<='1'; else cout<='0'; endif; endif;endprocess;q<=count;ENDsyn;12.6使用ModelSim进行仿真

图12-6ModelSim的启动界面

12.5VHDL系统级仿真

12.6使用ModelSim进行仿真

图12-7建立工程建立项目

12.5VHDL系统级仿真

12.6使用ModelSim进行仿真

图12-8开始编译仿真文件

12.5VHDL系统级仿真

12.6使用ModelSim进行仿真

图12-9ModelSim编译时的提示信息

12.5VHDL系统级仿真

12.6使用ModelSim进行仿真

图12-10装载设计模块

12.5VHDL系统级仿真

图12-11ModelSim的仿真观察窗

12.5VHDL系统级仿真

12.5VHDL系统级仿真

【例12-9】libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;ENTITYwavegenIS PORT ( clk,rst:OUTSTD_LOGIC );endwavegen;ARCHITECTUREsimOFwavegenis constantcycle:Time:=10ns;BEGIN processbegin clk<='0'; waitforcycle/2; clk<='1'; waitforcycle/2; endprocess; processbegin rst<='1'; waitforcycle*5; rst<='0'; wait; endprocess;ENDsim;12.6使用ModelSim进行仿真

图12-12ModelSim的波形观察窗

12.5VHDL系统级仿真

12.6使用ModelSim进行仿真

图12-12时钟与复位信号生成

12.5VHDL系统级仿真

12.7VHDL的RTL表述

12.5VHDL系统级仿真

12.7.1行为描述

【例12-10】LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYcunter_upISPORT(reset,clock:INSTD_LOGIC;counter:OUTSTD_LOGIC_VECTO

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论