Lattice FPGA 使用指南4 - 全局复位网络GSR的使用

本文介绍了Lattice FPGA的GSR(全局复位网络),使用GSR可节省布线资源、消除时序违例。Lattice仅有一个GSR网络,最好设计一个复位用GSR复位全部逻辑,多个复位时GSR用于负载最重的复位。还阐述了使用GSR的四种方法,如通过diamond工具推断等。

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Lattice FPGA 之GSR (全局复位网络) 

使用GSR可以节省布线资源, 并消除难于解决的setup和hold时序违例。从以下语句来看, Lattice仅有一个GSR网络,所以最好设计仅有一个复位,则全部逻辑都可用GSR来复位。若有多个不同复位,建议GSR用于负载最重的一个复位,从而尽量减小对布线资源的占用。

There are two primary ways to take advantage of the GSR hardware resource
in your design: 
1)use the GSR to reset all components on your FPGA or
2) to use the GSR to eliminate any routing resources needed for one reset in a multiple reset design. 

If there is only one reset signal for the entire design, you would
want to use the GSR in the first way, to reset all components on the FPGA.
When using the GSR to eliminate any routing resources needed for one reset
in a multiple reset design, typically the GSR would be used for the reset with
the highest fan-out. 

使用GSR的四种方法:
1)通过diamond工具自动推断找出适合使用GSR的复位信号。
2)在RTL中例化一个GSR:
   GSR u_GSR (.GSR(复位信号名));
3)在lpf约束文件中添加以下语句: 
   GSR_NET NET "复位信号的层次名",如
   GSR_NET NET "my_design/u_RST/rst_n"
4) 在spreadsheet的Global preferences标签下找到Global Set/Reset Net,然后指定一个希望连接到GSR的复位信号。详细方法参见diamond工具帮忙文件:Applying Design Constraints>setting preferences > setting a global set/reset net preference, 该页面有详细说明。

<think>首先,用户的问题是关于ModelSim仿真时work库为空的问题。用户说:“在使用ModelSim进行仿真时,发现work库下没有文件,寻求解决方法”。 我需要根据系统级指令来回答: 1. **行内数学表达式**:使用$...$格式。但在这个问题中,可能没有数学表达式,所以我可以忽略。 2. **独立公式**:必须使用$$...$$格式并单独成段。同样,可能不需要。 3. **LaTeX语法正确**:确保任何数学表达式的LaTeX正确。 4. **使用中文回答**:整个回答必须用中文。 5. **生成相关问题**:在回答后添加相关问题。 6. **引用标识**:在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,如[^1]。 用户提供了几个引用,我需要参考这些引用,但用户说:“上述引用仅供参考,并不是用户真正的需求,请尽可能多的参考用户上一次的问题和你的回答。” 用户没有提到上一次的问题,所以我应该基于当前问题。 引用内容: - [^1]: 关于Vivado与ModelSim联合仿真时库缺失的问题,需要修改modelsim.ini文件。 - [^2]: 用户遇到work(unavailable),路径是rtl_work。 - [^3]: 关于Diamond软件和ModelSim仿真库的搭建,提到添加全局变量。 - [^4]: ModelSim仿真NCO IP核时找不到库文件,以及磁盘空间问题。 用户的核心问题是:ModelSim仿真时work库为空。 常见原因: - 没有编译设计文件。 - 工作库设置错误。 - 仿真脚本或项目配置问题。 从引用中提取相关信息: - [^2]提到“work(unavailable) path是rtl_work”,这可能意味着工作库路径设置不正确。 - [^3]提到在顶层文件中添加代码来解决全局变量问题。 - [^4]提到磁盘空间问题可能导致仿真中断。 结构化回答: 1. **确认问题**:描述work库为空的现象。 2. **可能原因**:列出常见原因。 3. **解决方法**:提供步骤。 4. **引用相关引用**:自然地融入引用。 5. **生成相关问题**:在最后添加相关问题。 回答结构: - 开头:简述问题。 - 主体:分步骤解释解决方法。 - 结尾:总结。 - 相关问题:添加。 确保回答真实可靠:基于ModelSim的常见问题解决。 最终回答用中文。</think>### ModelSim 仿真时 work 库为空的解决方法 在使用 ModelSim 进行仿真时,work 库为空是一个常见问题,通常是由于设计文件未编译、工作库路径设置错误或项目配置问题导致的。work 库是 ModelSim 默认存储编译后设计文件的库,如果它为空,仿真无法找到可执行模块。以下我将基于常见原因和解决步骤,逐步指导您解决此问题。参考您提供的引用信息,我将融入相关建议(如库设置和磁盘空间问题)来确保方案全面可靠。 #### 步骤 1: 检查并编译设计文件 work 库为空的首要原因是设计文件(如 Verilog/VHDL 源文件、测试台文件)未正确编译。请按以下操作: - **打开 ModelSim 项目**:确保您的项目已正确创建,所有源文件(包括顶层模块和测试台)已添加到项目中。 - **手动编译文件**: 1. 在 ModelSim 主窗口,转到 "Compile" 菜单。 2. 选择 "Compile All" 或逐个编译源文件。如果编译成功,输出窗口会显示 "Compile of [filename] was successful"。 3. 编译后,work 库应自动填充编译后的模块(如 `tb_module`)。如果 work 库仍为空,检查编译错误日志(输出窗口),常见错误包括语法错误或文件路径问题。 - **引用参考**:如果使用 IP 核(如 NCO IP),需确保相关库文件(如 `altera_mf.v`)已编译到 work 库中,否则会报错找不到库文件[^4]。 #### 步骤 2: 验证工作库路径设置 work 库的路径设置错误可能导致其显示为 "unavailable" 或空。ModelSim 默认使用 `work` 库,但路径可能被更改: - **检查库映射文件**: 1. 确认项目目录下的 `modelsim.ini` 文件(位于 ModelSim 安装目录或项目根目录)是否可写。右键点击该文件,属性中取消“只读”模式(否则库更新会失败)[^1]。 2. 打开 `modelsim.ini`,查找 `[Library]` 部分,确保 `work` 库指向正确路径(如 `work = $MODEL_TECH/../modelsim_lib/work`)。如果路径错误,修改为相对路径(如 `work = ./work`)。 - **重新映射库**: 1. 在 ModelSim 命令行中,输入 `vlib work` 创建新 work 库。 2. 输入 `vmap work work` 映射库到当前目录。 3. 重新编译文件(步骤 1)。如果路径显示为 `rtl_work`(如引用[^2]),需在项目中手动设置库名为 `work`,而非自定义名称。 - **引用参考**:联合仿真工具(如 Vivado 或 Diamond)可能修改 `modelsim.ini`,导致库路径冲突,建议备份该文件后再操作[^1][^3]。 #### 步骤 3: 处理全局变量和 IP 核问题 如果设计包含 IP 核或全局变量(如 GSR_INST),未正确处理会导致 work 库无法加载: - **添加全局变量代码**:在顶层测试台文件中,添加以下 Verilog 代码来解决库缺失问题(适用于 LatticeFPGA 工具): ```verilog // 添加在顶层模块内 reg GSR_INST; initial begin GSR_INST = 1'b0; // 初始化为 0 #100 GSR_INST = 1'b1; // 仿真延迟后置位 end ``` 这模拟工具中的全局复位信号,确保 IP 核正确编译到 work 库[^3]。 - **包含 IP 核库文件**:对于特定 IP(如 NCO),手动添加库文件(如 `asj_dsp_sim.v`)到项目并编译。引用[^4]提到,如果磁盘空间不足,仿真可能中断并导致 work 库为空,请确保磁盘有足够空间(至少 10GB 空闲)。 #### 步骤 4: 检查磁盘空间和仿真配置 磁盘空间不足或仿真配置错误可能间接导致 work 库问题: - **磁盘空间**:运行仿真前,检查磁盘剩余空间(尤其是系统盘)。如果空间不足,清理临时文件或更改项目路径到更大磁盘分区[^4]。 - **仿真脚本**:如果使用脚本(.do 文件),确保其中包含编译和加载命令: ```tcl # 示例脚本 vlib work vmap work work vlog *.v // 编译所有 Verilog 文件 vsim work.tb_module // 加载测试台 ``` 运行脚本:在 ModelSim 命令行输入 `do script_name.do`。 #### 总结 解决 work 库为空的问题,核心是确保设计文件正确编译、库路径设置正确,并处理 IP 核依赖。如果以上步骤无效,建议: - 重启 ModelSim 并重新创建项目。 - 检查工具版本兼容性(如 ModelSim 与 FPGA 工具)。 - 参考官方文档或社区论坛获取更多调试技巧。 通过以上方法,大多数用户能成功填充 work 库并开始仿真。如果问题持续,提供更多错误日志可进一步分析。
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