M第七章项目仿真

null第 7 章 项目仿真第 7 章 项目仿真功能仿真分析仿真结果时序仿真创建仿真通道文件创建相关输出文件 7.1、仿真简介 7.1、仿真简介 仿真是一种模拟校验手段，可以使项目高效、 简单。 根据输入文件的不同，MAX+PLUS II的仿真处理方 式可分为两种，即根据仿真通道文件作为仿真输入文件 和使用矢量文件作为仿真输入文件进行仿真。 仿真有多种模式：功能仿真、时序仿真、连接仿真 等。 在仿真是用户只需要设定输入信号的波形或值， 仿真器将生成与编程器件在相应激励下一致的输出信号。合理设定输入信号，可以全面检验系统的功能和性能。仿真处理流程仿真处理流程MAX+PLUS II 编译器MAX+PLUS II 波形编辑器MAX+PLUS II 仿真器MAX+PLUS II 编译器MAX+PLUS II 波形编辑器 MAX+PLUS II 波形编辑器 MAX+PLUS II 仿真器MAX+PLUS II 文本编辑器SNFSCFSCFVECSCFSNF（仿真通道文件）（矢量文件）7.1.1、仿真器介绍7.1.1、仿真器介绍 仿真器（Simulator）是仿真处理的核心程序，MAX+PLUS II提供两种运行仿真器的方式——后台运行和交互运行方式。选择MAX+plus II | Simulator选项打开仿真器窗口：仿真模式已逝去的仿真时间使用器件建立/保持检查输出进度条仿真结束时间仿真开始时间自动加载仿真输入文件振荡低频干扰7.1.2、仿真的分类7.1.2、仿真的分类 1、功能仿真——当MAX+PLUS II编译器的功能仿真网文件提取 器模块为当前文件生成功能仿真网表文件（.snf）时，仿真器进入功能仿 真模式，其标栏显示“Simulator: Functional Simulation”。此模式中仿 真器对所有节点进行仿真，并忽略所有传播延时。 3、连接仿真——即将多个单个项目连接起来进行仿真，编译器在创建连接仿真网表文件时将功能仿真和（或）时序仿真网表文件连接起来。当MAX+PLUS II编译器的连接仿真网表文件提取器模块为当前文件生成连接仿真网表文件时，仿真器进入连接仿真模式：Simulator：Linked Simulation。 2、时序仿真—— 当MAX+PLUS II编译器的时序仿真网表文件提取器模块为当前文件生成时序仿真网表文件（.snf）时，仿真器进入时序仿真模式：Simulator: Timing Simulation。时序仿真网表文件包含延时信息和逻辑综合过程中没有被滤掉的节点信息。 7.2、仿真器的输入与输出文件 7.2、仿真器的输入与输出文件HEX MIFVECCMDSNFVECSCFSIFTBLHSTTBLLOGMAX+PLUS II 编译器MAX+PLUS II 波形编辑器MAX+PLUS II 仿真器 7.3、创建仿真输入文件 7.3.1、仿真输入文件概述 7.3、创建仿真输入文件 7.3.1、仿真输入文件概述 运行仿真处理的模式不同，所需要的仿真输入文件也不同。后 台运行模式所需要的文件为命令文件（.cmd），交互运行模式则需 要仿真通道文件（.scf）或矢量文件（.vec）。 通常我们一交互运行模式进行仿真处理。 为了详细说明一个项目设计的具体过程，这里继一以前创建的chiptrip为例来介绍仿真处理的具体过程。面我们为此项目创建一个仿真通道文件和一个矢量文件。null 在创建仿真输入文件前，必须先了解怎样对chiptrip项目仿真，即仿真 的目的：检验项目设计的逻辑功能是否正确和充分理解该项目的原理和设 计图。现在的任务是根据自己的要求确定一组输入信号（方向和加速 度），使用波形编辑器创建相应的仿真通道文件或使用文本标记起创建相 应的矢量文件，再将创建的文件输入到相应的仿真器进行仿真并分析仿真 结果。 在创建仿真输入文件前，先要制定本次仿真的要求，然后根据要求 确定一组输入信号。在此指定的要求为汽车在行使过程中不要得到超速 罚单，为此确定一组输入：7.3.2、使用波形编辑器创建仿真通道文件7.3.2、使用波形编辑器创建仿真通道文件 使用波形编辑器创建仿真通道文件的基本操作与使 用波形编辑器创建波形设计文件相同。 要创建仿真通道文件，步骤如下： （1）为当前项目创建默认的仿真通道文件； （2）将其他的节点或组添加到仿真通道文件； （3）将节点合并成组； （4）对仿真通道文件中的节点和组进行排序； （5）编辑输入节点和组的波形； （6）保存并关闭输入文件。观看演示7.3.3、使用文本编辑器创建矢量文件7.3.3、使用文本编辑器创建矢量文件 矢量文件可以用任何文本编辑器创建，只要将文件以.vec为扩展 名保存即可。 使用MAX+PLUS II文本编辑器创建矢量文件，其步骤如下： （1）选择File | New选项，在对话框中选中Text Editor按钮，单击 OK打开文本编辑器窗口。 （2）选择File | Save As选项，在对话框的File Name文本框中输入 chiptrip.vec作为文件名。确定Directories列表框中的目录为目标目录，单击OK保存文件。 （3）选择Options | Auto_Indent选项和选择Options | Syntax Coloring选项。 （5）在文本编辑器中输入程序代码（略）。 （6）选择File | Save保存文件。 7.4、项目仿真的输入和输出文件 7.4.1、设定仿真输入和输出文件 7.4、项目仿真的输入和输出文件 7.4.1、设定仿真输入和输出文件在设定输入和输出文件前，将当前设计的项目设定为当前项目。 （1）选择MAX+PLUS II | Simulator选项，弹出仿真器窗口。 （2）选择File | Inputs(Output)选项，打开Input | Output对话框。 可通过改变Input文本框中文件 的扩展名来更改仿真输入文件。名 称与项目名称相同的仿真通道文件 是必选的输出文件。 （3）规定所需的输入和输出文件，单击OK。7.4.2、创建表文件7.4.2、创建表文件 表文件（.tbl）中的信息与仿真通道文件或波形设计 文件（.wdf）中的信息相同，将表文件的扩展名改为.vec 就能得到对应的矢量文件。 要创建表文件，步骤如下： （1）选择MAX+PLUS II | Simulator 选项，弹出仿真器窗口。（2）选择File | Create Table File选项， 弹出Create Table File对话框。 （3）将文件明和保存目录更改为所 规定的文件名和保存目录，单 击OK，将弹出纤细框提示成功 生成表文件。7.5、运行仿真 7.5.1、运行功能仿真7.5、运行仿真 7.5.1、运行功能仿真 运行仿真处理前，必须先生成仿真网表文件。要生成功能仿真 网表文件，步骤如下：（1）打开编译器窗口，选择Processing | Functional SNF Extractor，单击Start运行编译器。 （2）打开仿真器窗口，选择File | Inouts/Output弹出对话框。（6）单击Start按钮 运行仿真。（3）保持Vector File域的设置或改文件扩展名为.vec将仿真输入文件设定为仿真通道文件或矢量文件。（4）选中Output Files域的History(.hst)和(.log)多选框。（5）确定所需的目标目录，单击OK。 7.5.2、运行时序仿真7.5.2、运行时序仿真先生成时序仿真网表文件： （1）打开编译器窗口，选择Processing | Timing SNF Extractor 选项，改变编译器状态。 （2）运行编译。 （3）打开仿真器窗口，选择File | Inputs/Outputs选项，弹出对话 框。 （4）如果使用仿真通道文件作为方针输入文件，保持Vector Files 域的设置不变；如果使用矢量文件，将Vector Files域中Input 文本框中文件扩展名改为.vec。 （5）选中Output Files域的History（.hst）和Log（.log）多选 框。 （6）确定Directories目录为所需的目标目录。 （7）单击Start运行仿真。 7.6、分析仿真结果 7.6.1分析仿真输出 7.6、分析仿真结果 7.6.1分析仿真输出 在分析系统的逻辑正确性时，只需对功能仿真结果进行分析即 分析功能仿真输出的仿真通道文件。 在波形文件中，节点的波形通过高低电平显示，而组的波形通过 具体的值来显示，其显示方式有四种进制。为方便查看，在分析之 前，最好先更改组的显示方式。 首先打开仿真通道文件，MAX+PLUS II提供了两种方法： （1）仿真结束后，单击仿真器窗口的Open SCF按钮； （2）仿真结束后，选择File | Open选项，在Open对话框里选中 Waveform Editor files单选按钮，并将其列表框中的文件扩展名改为.scf，在Files列表框中选中显示的chiptrip.scf文件，单击OK。下面介绍怎样更改chiptrip.scf文件中组的显示方式：下面介绍怎样更改chiptrip.scf文件中组的显示方式：（1）双击波形编辑器中的组ticket[3..0]名称，弹出Enter Group对话框。 （2）选中Radix单选区的HEX按钮，单击OK按钮将显示 方式改为十六进制。 （3）重复上面的步骤将︱ time_cnt:10︱count[7..0]的显 示方式改为十进制，将︱auto_max:1 ︱state的显示方式 改为二进制。 修改显示方式后的仿真输出文件chiptrip.scf的波形如图：下面对上图的波形进行分析：下面对上图的波形进行分析：null MAX+PLUS II提供了检测仿真输出结果是否与预想结果一致的方法：（1）重新创建仿真通道文件chiptrip.scf，参见第三章介绍 的操 作设定输出信号和内部信号的波形。 （2）将chiptrip设置为当前项目，打开仿真器窗口。 （3）将仿真器输入文件设定为chiptrip.scf，并选中Check Outputs多选按钮，单击Start开始仿真。 （4）关闭消息对话框，选择波形编辑器即可。 7.6.2、比较功能仿真与时序仿真的结果7.6.2、比较功能仿真与时序仿真的结果 执行时序仿真时，由于时序仿真网表文件包含延时信 息，仿真器的输出将包含延时信息，输出信号与输入信 号的电平转换不同步。 下图为时序仿真输出波形： 比较功能仿真输出波形，可以看出时序仿真输出信号和内部信 号明显比功能仿真的滞后，输出信号at_altera的滞后最明显。 时序仿真结果比较接近实际器件仿真结果，但延时太大会导致逻 辑错误。在设计实际项目时，应尽量减小传播延时。7.6.3、查看表文件7.6.3、查看表文件 表文件包含的信息与当前SCF或WDF文件所包含的 信息相同，可以将表文件的扩展名更改为.vec来得到矢量 文件。 下面查看表文件中的内容，分析为什么改变它的扩展名就能得 到矢量文件。 （1）选择File | Open选项，弹出Open对话框。 （2）选择Text Editor files单选按钮，并在其下拉列表框中选择.tbl 扩展名。 （3）在Directories列表框中选择chiptrip项目所保存的路径，双击 Files列表框中的chiptrip.tbl文件，打开该文件。