云源软件需要与美国Mentor Graphics(中文称名导)公司(该公司已被德国Siemens公司收购)的ModelSim仿真工具一起使用,以实现对基于高云FPGA数字系统设计的综合后仿真和时序仿真。
ModelSim个人版(Personal Edition,PE)是业界领先的基于Windows的VHDL、Verilog或混合语言仿真环境的仿真器,为RTL和门级仿真提供了极具成本效益的解决方案。
ModelSim 豪华版(Deluxe Edition,DE)包括完整的PE功能,以及PSL & System Verilog断言、代码覆盖、增强数据流、波形比较,并支持Xilinx SecureIP作为标准。
ModelSim系统版(System Edition,SE)将高性能和大容量与仿真较大块和系统所需要的代码覆盖与调试能力相结合,并实现ASIC门级签核。ModelSim SE能够仿真非常大的设计。
注: 在本书中,使用ModelSim SE-64 10.4c,由于教材篇幅限制,请读者自行下载并安装该软件。
本小节将介绍如何在ModelSim软件中安装用于执行功能仿真的高云FPGA库,主要步骤如下所述。
(1)在ModelSim安装目录下,新建一个名字为“gowin_lib”的文件夹,编译后的库就保存在该文件夹中。比如,本书中将ModelSim安装在D:\modeltech64_10.4c,因此文件夹gowin_lib所在的位置为D:\modeltech64_10.4c\gowin_lib。
(2)使用下面其中一种方法启动ModelSim软件,进入ModelSim SE-64 10.4c(以下简称ModelSim)主界面。
①在Windows 10/Windows 11操作系统桌面上,找到并双击名字为“ModelSim SE-64 10.4c”的图标。
②在Windows 10操作系统桌面左下角,单击开始按钮,出现浮动菜单。在浮动菜单内,找到并展开名字为“ModelSim SE-64 10.4c”的文件夹。在展开项中,找到并单击名字为“ModelSim”的条目;在Windows 11操作系统桌面底部,单击开始按钮,出现浮动菜单。在浮动菜单中,单击右上角的“所有应用”按钮,弹出新的浮动菜单。在浮动菜单内,找到并展开名字为“ModelSim SE-64 10.4c”的文件夹。在展开项中,找到并单击名字为“ModelSim”的条目。
(3)在ModelSim主界面主菜单下,选择File->Change Directory。
(4)弹出“浏览文件夹”对话框,如图1.23所示。在图中,将路径定位到新建文件夹gowin_lib的位置。
(5)单击“确定”按钮,退出“浏览文件夹”对话框。
(6)在ModelSim主界面主菜单下,选择File->New->Library。
(7)弹出“Create a New Library”对话框,如图1.24所示。在该对话框中,按如下设置参数。
图1.23 浏览文件夹对话框界面
图1.24 Create a New Library对话框界面
①勾选“a new library and a logical mapping to it”前面的复选框。
②在“Library Name”标题栏下的文本框中输入gw2a。
(8)单击该对话框右下角的“OK”按钮,退出“Create a New Library”对话框。
(9)在云源软件安装路径中(如C:\Gowin\Gowin_V1.9.9_x64\IDE\simlib\gw2a),找到prim_sim.v文件,将该文件复制粘贴到C:\modeltech64_10.4c\gowin_lib中。
注: 读者根据自己安装高云云源软件和ModelSim软件的位置查找prim_sim.v文件,并将其复制到相关路径下。
(10)在ModelSim主界面主菜单下,选择Compile->Compile。
(11)弹出Compile Source Files对话框,如图1.25所示。在该对话框中,按如下设置。
图1.25 “Compile Source Files”对话框
①Library:gw2a。
②定位到新建的子目录gowin_lib中。在该目录中,找到并选中文件prim_sim.v。
(12)单击该对话框右下角的“Compile”按钮,开始编译库。
(13)当编译完成后,单击该对话框右下角的“Done”按钮,退出该对话框。
(14)在当前ModelSim安装路径(如C:\modeltech64_10.4c)下,找到并打开modelsim.ini文件。在该文件中,添加下面一行代码,用于指向gw2a库:
(15)保存修改后的ModelSim文件,并重新启动ModelSim软件。
(16)在ModelSim的“Library”标签页中,添加了gw2a库,如图1.26所示。
图1.26 “Library”标签页
时序仿真用于对高云FPGA设计进行布局布线后的仿真,安装时序仿真库的主要步骤如下所述。
(1)在ModelSim主界面主菜单下,选择File->Change Directory。
(2)弹出“浏览文件夹”对话框。在该对话框中,将路径定位到新建文件夹gowin_lib的位置。
(3)在ModelSim主界面主菜单下,选择File->New->Library。
(4)弹出“Create a New Library对话框,如图1.27所示。在该对话框中,按如下设置参数。
①勾选“a new library and a logical mapping to it前面的复选框。
②在“Library Name标题栏下的文本框中输入gw2a_tsim。
(5)单击该对话框右下角的“OK按钮,退出该对话框。
(6)在云源软件安装路径中(如C:\Gowin\Gowin_V1.9.9_x64\IDE\simlib\gw2a),找到prim_ tsim.v文件,将该文件复制粘贴到c:\modeltech64_10.4c\gowin_lib中。
注: 读者根据自己安装高云云源软件和ModelSim软件的位置查找prim_tsim.v文件,并将其复制到相关路径下。
(7)在ModelSim主界面主菜单下,选择Compile->Compile。
(8)弹出“Compile Source Files对话框,如图1.28所示。在该对话框中,按如下设置参数。
图1.27 “Create a New Library对话框
图1.28 “Compile Source Files”对话框
①Library:gw2a_tsim。
②定位到新建的子目录gowin_lib中。在该目录中,找到并选中文件prim_tsim.v。
(9)单击该对话框右下角的“Compile按钮,开始编译库。
(10)当编译完成后,单击该对话框右下角的“Done按钮,退出该对话框。
(11)在当前ModelSim安装路径(如C:\modeltech64_10.4c)下,找到并打开modelsim.ini文件。在该文件中,添加下面一行代码,用于指向gw2a_tsim库:
(12)保存修改后的ModelSim文件,并重新启动ModelSim软件。
(13)在ModelSim的“Library”标签页中,添加了gw2a_tsim库,如图1.29所示。
图1.29 “Library”标签页