用VerilogHDL设计一个与门逻辑，并进行前仿和后仿

Posted 2020-09-28 noticeable

执行菜单命令【File】-【New Project Wizard…】，创建工程向导。

 

在What is the working directory for this project?下选择项目存储地址工作目录，What is the name of this project?下填写工程名，最后一栏填写顶层文件名。

 

 

添加已存在文件（可选），在【File name】下选择已经存在的工程项目，利用【Add】或【Add all】命令添加文件到新工程，点击【Next】

 

3、选择器件，【Device family】-【Family】下选择你要使用的FPGA芯片系列，这里我选择ALtera公司的CycloneV系列（因为个人用的是友晶的DE1-SOC，芯片型号依个人不同而不同），并在【devices】下选择具体芯片型号，点击【Next】

 

设定第三方工具，【Design Entry/Synthesis】选择逻辑综合工具，这里可以不填，直接使用Quartus默认工具，【Simulation】下选择仿真工具，这里一般需要quartus都配套安装了Modelsim，点击【Next】

显示设置信息，显示了项目路径，项目名，顶层文件，芯片系列型号等设置信息，在检察符合需要后点击【Finish】，完成向导新建工作。

 

至此，就完成了一个工程的建立，后面的就是为了工程添加文件。

 

 

 

用框图原理图作为文件顶层（此文件可以直接用代码编程完成，此处是借此讲解如何将硬件原理图转化为程序文件）

1、选择文件类型

 

立刻另存为，给顶层文件起名字(这里的名字要和工程名一样)并为它定位

 

选择BLOCK TOOL,绘制一个block

 

右键绘制出来的block，选择属性

给block命名

 

 

添加定义端口

 

用自带的EDA工具生成一段代码的模板

 

删掉一些注释，顶层文件就生成了

 

在生成文件的基础上，添加自己的模块代码

将文件转变为符号

 完成后可以在symbol tool看到我们的工程符号

 

 

点击生成管脚可以将建立的模型扩展出来

通过对文件进行编译。

至此一个工程项目就建立完成了。下面就需要编写它的仿真文件，对输出信号进行分析。

 

编写testbench

新建verlog文件

保存，用_tb表示testbench

 

 

编写一个时标，时标是有一个分数组成的，分子是当前文件所用的时间单位，分母是分辨率。（最开始的符号是  `，就是esc键下面那个符号）

将待测试的模型装载到testbench，将模型的例化头贴到testbench，并为他起一个实例的名称，用.操作符做接口的装配，

申明要用到的信号，并与电路模型连接

 

编写测试信号

整体代码如下

 

`timescale 1ns/1ns
module apt_get_tb;

reg a,b;
wire c;
apt_get u1(
.a(a),
.b(b),
.c(c)

);

initial
begin
a=0;b=0;
#20 a=0;b=1;
#20 a=1;b=0;
#20 a=1;b=1;
end
endmodule

至此，测试平台就完成了。

 

将testbench用modelsim仿真

在assignment—setting中对设置进行更改

设置中的simulation进行如下设置后点击testbench

 

 

添加testbench及仿真结束时间，（filename里添加的是.v文件不是.bak文件）

 

 

 

 

最后在quartus中设置modelsim的路径，quartus->tools->option->EDA tool options ，在右边选择modelsim_altera的安装路径

 

这里要确保自己的quartus和modelsim都是已经取得了lincense的，否则是调用不了modelsim的

前仿

 

 

软件自动跳转modelsim生成仿真图形，通过按键盘上的F键可以看他的全局图

修改过的testbench文件保存后，可以按方向键上键，调用用过的.do 文件，即可重新仿真。

至此，前仿的验证完成。

 

 

后仿

由于框图原理图不能作为一个国际标志在平台中互相传递，所以需要用系统工具将图形改为代码

 

完成后，将生成的文件加入到file中

为顶层的代码编写一个testbench

 

 

之后的步骤与前仿相同，但应理解的是此时做的是顶层的仿真，是后仿

 

 综合编译后，就可以做顶层的前仿和后仿了,前仿按照之前的来，这里演示后仿

 

可以看到后仿与前仿存在着时序上的延迟，这是器件的延迟，这便是一个更真实的仿真结果。

（需要注意的是cyclone V系列的芯片已经不再支持时序仿真了，只能跑功能仿真，如果芯片类型选的是Cyclone V系列的话，它就会一致弹出

Rerun the EDA Netlist Writer的对话框，这点需要注意，网上搜索说这里需要改setting或者说start EDA Netlist Writer都是坑爹的，博主就被这

些坑货误导了一天来找问题，希望能够给大家个借鉴，修改芯片型号进行后仿，虽然也没意义了，但还是把图给贴一下，让大家了解下前仿与

后仿的区别

）

 

 

前仿看到的是逻辑功能间的关系，后仿不仅可以看到逻辑功能间的关系，还能看到他们时序间的关系。