如何利用vivado联合modelsim仿真

ModelsIm是FPGA仿真中最常见的软件之一。可以单独利用Modelsim来仿真或者通过开发工具调用来联合仿真。至于用哪一种方法呢？那就取决于个人的喜好了，经过一段时间的对比，目前我比较趋向于利用开发工具联调来仿真。主要有以下优势：

联调仿真分析，操作简单。你几乎不需要手动敲Tcl指令就可以进行仿真，自动化程度更高。

与单独用Modelsim建立工程仿真相比，联调仿真一般在仿真是所需要调用的库，软件会自动分析，不需要自己筛选仿真所需的库文件，且不容易出错。这一优势在你仿真工程中带有大量IP核、原语的时候，会体现得淋漓尽致。

在仿真时候，多个测试用例仿真时，层次结构更加清晰。

本文就如何利用vivado联合modelsim仿真进行简要说明。

1.仿真前具体设置

利用vivado先编译好modelsim仿真所需要的库。存放在某个文件夹中，方便以后调用。我的习惯一般将库放到modelsim的安装目录下，新建一个文件夹来存放新编译的库。如下图所示文件夹叫vivado2017_lib。方便区分，我就以我用的vivado版本来命名。

修改modelsim.ini文件，将库添加到modelsim的启动中。具体做法在介绍modelsim仿真一文有详细说明，这里不展开。

接Vivado的相关设置。主要包含以下4步，其中第4步是把仿真库指向前一个步骤编译出来的库文件。第5步是指向modelsim启动程序的路径。

以上即做好了联合仿真前的准备设置工作了。

2.仿真步骤

工程准备完毕后，添加好仿真所需文件（testbench/仿真激励模块）。例如下图中，1是我准备要仿真的工程。2是仿真的顶层文件即测试用例，3是仿真包含的内容，包括需要仿真的文件（UDT），仿真激励，例如时钟以及复位产生文件等。其中UDT即仿真对象是可综合的文件。

激活当前仿真的测试用例，就可以开始仿真了。

问题1：如何保留我这一次的观察信号设置？

具体操作步骤如下：

为了方便保留这一次仿真中的一些观察信号以及设置，我们可以把它保存下来。在modelsim软件呢中，点击保存，想这次的相关设置保存好do文件。注意：为例避免被覆盖掉，一般不能取默认的命名，建议将do文件命名与对应的测试用例对应上。

问题2：怎样还原上一次的仿真波形等设置？

在下一次启动modelsim的时候，选择File—>LoadàMacro_File,然后选择上一次保留的设置文件即可。

问题3.如何添加多个测试用例文件？

通过下述步骤添加仿真文件。例如不同的testbench等。

针对多个testbench的情况，通过设计set_as_top选择来激活当前testbench，从而决定该次仿真的测试用例。如下图的工程中，包含了2个测试用例，当前激活的是tb02。

3.可能出现的问题

联合仿真的时候，有时候并不像单独利用modelsim仿真的那样，会弹出错误日志方便你定位。有时候有些错误（例如语法错误，编译顺序的问题，中文路径或者缺乏某个文件导致没能仿真成功）会导致vivado一直卡住了，没能够走到调用modelsim的不骤。那么碰到这种情况，我们可以去哪找到日志呢？

以我建的工程为例，一般在vivado存放仿真工程的路径中，可以找到compile.log和simulate.log这两个日志文件，方便定位。

4.仿真文件管理建议

一个好的仿真文件管理习惯，有助于快速还原当初的仿真环境，有助于定位问题。

最起码可以在仿真文件中包含以下几个子文件夹，其中HDL用于存放仿真是所编写的一些文件，例如仿真的时钟产生模块、外围芯片模型等；TB_PTN用于存放不同的测试用例，即不同的testbench。Wave文件用于存放针对不同testbench下观察信号的设置等等。

审核编辑：汤梓红