Quartus II 和 Modelsim 的联合仿真

简介：
本教程介绍如何使用Altera公司的Quartus II和ModelSim工具进行联合仿真，帮助用户掌握高效的硬件验证方法。 ### Quartus II 与 Modelsim 联合仿真的详细步骤及原理 #### 引言 在数字电路设计领域，Quartus II 和 Modelsim 的联合仿真是一种常用的验证设计正确性的方法。Quartus II 是 Altera 公司（现已被 Intel 收购）开发的一款用于 FPGA/CPLD 设计的软件工具，它集成了设计输入、综合、布局布线和测试等多个功能模块。而 Modelsim 则是一款强大的 HDL 仿真工具，在 FPGA 和 CPLD 的设计验证中被广泛使用。本段落将详细介绍如何通过这两个软件进行联合仿真，并帮助读者更好地理解和掌握这一技术。 #### Quartus II与Modelsim 联合仿真的步骤详解 ##### 建立工程与源代码编写 启动 Quartus II，创建一个新的项目并撰写好你的设计源程序（通常为 VHDL 或 Verilog 语言）。完成后，请确保源代码通过编译无误。 ##### 设置目标器件 在“Assignments”菜单中选择“Device”，设置目标 FPGA/CPLD 器件的相关参数。这一步的主要任务是确定最终的设计将要在哪个具体的芯片上实现，包括型号等信息的指定。 ##### 配置仿真工具 接下来，在“Assignments”下的“Simulation”选项里选择 Modelsim（如果是使用 Altera 自带版本，则选择 Modelsim-Altera）。设置输出网表文件格式为 Verilog 或 VHDL，并定义测试平台文件的保存路径，通常默认为 “simulationmodelsim”。 ##### 配置Modelsim 路径 打开“Tools”菜单下的“Options”，然后进入“EDA Tool Options”。在此界面中修改 Modelsim (或 Modelsim-Altera) 的路径信息，确保其与实际 modelsim.exe 文件的位置一致。 ##### 生成测试平台文件 通过选择 “Processing” 菜单中的“Start Test Bench Template Writer”来创建测试平台文件。此操作后会生成一个以 .vt 结尾的文件，接下来需要手动编辑该文件并编写相应的激励信号代码。 ##### 添加测试平台文件 重新打开第二步设置过的窗口，在 Native Link settings 选项中选择 Compile testbench 并加载之前生成的测试平台文件。在弹出的“TestBenches”对话框内点击 “New”，然后填写新的 TestBench 设置对话框中的路径和文件名，并通过“Add”按钮添加。 ##### 配置其他参数 在 TestBench Setting 对话框中，需填入其余必要的参数信息。“Toplevel module in testbench”的名称必须与测试平台代码内的模块完全一致。 ##### 执行联合仿真 使用 “Tool” 菜单下的“Run EDA Simulation Tool” -> “EDA RTL Simulation”选项执行 Quartus II 和 Modelsim 的联合仿真。根据需要选择门级或时序仿真的类型进行操作。 ##### 处理BDF 文件（如适用） 如果顶层文件是 BDF 格式的原理图，直接使用上述方法可能会遇到问题，因为 Modelsim 无法识别这种格式的文件。解决方案是在 Quartus II 中将 *.bdf 文件转换为 Verilog 或 VHDL 代码形式。具体操作是在保持当前活动窗口为 .bdf 文件的状态下执行“File”菜单下的 “CreateUpdate” -> “Create HDL Design File for Current File”，并选择输出语言类型（Verilog 或 VHDL）。完成转换后，删除原始的 BDF 文件，并将新生成的文件添加到项目中作为顶层设计文件。然后按照之前的步骤继续进行联合仿真。 #### 总结 通过上述步骤可以成功实现 Quartus II 和 Modelsim 的联合仿真，这对于验证 FPGA/CPLD 设计的有效性非常重要。此外，了解这些操作背后的原理有助于深入理解整个 FPGA 开发流程。希望本段落能为电子工程师和技术爱好者提供帮助。