【FPGA】Modelsim和Vivado的使用_vivado modelsim

+ 存放Modelsim仿真的文件等。
  • Rtl:存放工程中所有模块的Verilog源码(RTL代码)。
  • Prj:Vivado工程文件夹。

二、Modelsim的使用

较为简单,暂略,之后有时间再补充。比较难的部分在于TCL命令的使用,可以查阅一些简单的指令,例如run

三、Vivado的使用

3.1 建立工程

  1. 工程的名字一般和顶层模块的名称保持一致,将工程文件的位置确定为Prj文件夹后取消勾选Create project subdirectory
  2. 选择RTL Project
  3. 添加RTL源文件(Verilog代码)。
  4. 添加约束文件(可以在工程内手动添加)。
  5. 选择FPGA芯片型号(达芬奇为xc7a35tfgg484-2)。

3.2 分析 RTL ANALYSIS

点击Open Elaborated Design对代码进行RTL分析。在右上角的菜单中可以原则不同的分析视图:

  • Default Layout:打开默认布局(代码的逻辑原理图)。
  • I/O Planning:IO管脚约束,打开之后可以在下面的IO Ports窗口约束管脚及对应的电平标准。按快捷键Ctrl+s保存后会弹出一个窗口,要求建立管脚约束的.xdc文件。.xdc文件的文件名一般和顶层模块名(工程名)保持一致。.xdc文件也可以自己编写,利用相关资料直接在该文件中写约束管脚的代码实现的效果是一模一样的。
  • Floorplanning

分配完IO管脚约束之后就可以点击生成比特流文件了,点击后自动完成综合(Synthesis)和执行(Implementation)操作。

3.2.1 .xdc约束(Constraints)文件的产生

.xdc约束文件可以由上面的方法产生,也可以在Source窗口直接点击鼠标右键产生。

### ModelSim Vivado 功能对比 #### 1. 主要用途 ModelSim 是一款强大的硬件描述语言 (HDL) 仿真器,主要用于验证设计的功能正确性。其核心优势在于提供详细的波形查看、调试功能支持多种 HDL 语法[^2]。 Vivado 集成了综合、实现、仿真分析等功能于一体的设计套件,专为 FPGA 设计流程优化而开发。除了具备基本的逻辑合成能力外,还提供了高层次综合(HLS),IP核生成等高级特性[^1]。 #### 2. 使用场景差异 对于仅需进行行为级仿真的项目来说,单独使用 ModelSim 即可满足需求;而对于完整的 FPGA 开发,则更倾向于采用 Vivado 来完成整个工作流——从 RTL 编码直到比特流生成并下载至目标器件。当涉及到复杂的 SoC 或者需要更高效率时,两者联调成为必然选择[^3]。 ### ModelSim Vivado 的集成使用方法 为了使这两个工具能够协同工作,在设置过程中需要注意几个要点: - **路径配置**:确保可以在命令行界面通过 `vivado` 启动 IDE 并且可以通过 `vsim` 执行 ModelSim 模拟程序。这通常意味着要把相应的二进制目录加入系统的 PATH 环境变量中。 - **库映射表创建**:为了让两个环境之间共享相同的 VHDL/Verilog 库定义,应当建立一个 .map 文件来指定源代码位置及其关联的目标库名称。 - **脚本编写**:利用 Tcl 脚本来自动化编译过程以及启动跨平台模拟会话。下面是一个简单的例子展示如何在 Windows 下执行此操作: ```tcl # 设置环境变量 setenv XILINX_VIVADO "D:/Xilinx/Vivado/2020.1" # 加载所需模块 source $::env(XILINX_VIVADO)/settings64.bat # 初始化模型技术仿真器 vsim -do "transcript file transcript.txt; do wave.do; run all;" ```
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