ModelSim电子系统分析及仿真（第3版） PDF下载

编辑推荐

书中配有大量插图，并结合实例详细地讲解使用ModelSim进行仿真操作的基本知识和方法技巧，配有本书实例操作的视频讲解，读者能够轻松学习。

；

内容简介

ModelSim是优秀的HDL仿真软件之一，它能提供友好的仿真环境，是业界*单内核支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器，它采用直接优化的编译技术、Tcl/Tk技术和单一内核仿真技术，编译仿真速度快，编译的代码与平台无关，便于保护IP核，个性化的图形界面和用户接口，为用户加快调错提供强有力的手段，是FPGA/ASIC设计的*仿真软件。本书以ModelSim SE 10.4版软件为平台，由浅入深、循序渐进地介绍ModelSim 10.4软件各部分知识，包括ModelSim 10.4的基础知识、菜单命令、库和工程的建立与管理、Verilog/VHDL文件编译仿真、采用多种方式分析仿真结果，以及与多种软件联合仿真等知识。书中配有大量插图，并结合实例详细地讲解使用ModelSim进行仿真操作的基本知识和方法技巧，配书光盘中有本书实例操作的视频讲解，读者能够轻松学习。

作者简介

于斌，哈尔滨工程大学，副教授，长期从事电子设计与系统分析的教学和科研工作，具有丰富的经验。谢龙汉，华南理工大学机械与汽车工程学院，副院长，教授。2002年毕业于浙江大学过程装备与控制工程专业本科、硕士，之后在广州本田汽车有限公司研发中心工作过两年，2010年获得香港中文大学机械与自动化工程系的博士学位。国内外学术期刊上发表30多篇学术论文，写作经验丰富，作品技术含量高，实用性强。

ModelSim电子系统分析及仿真（第3版） PDF下载

目 录 
第1章 概 述 1 
1.1 IC设计与ModelSim 2 
1.1.1 IC设计基本流程 2 
1.1.2 ModelSim概述 3 
1.2 ModelSim应用基本流程 5 
1.3 ModelSim基本仿真流程 5 
1.3.1 创建一个工作库 6 
1.3.2 编译设计文件 7 
1.3.3 运行仿真 8 
1.3.4 查看结果 9 
1.4 ModelSim工程仿真流程 9 
1.4.1 创建工程及工程库 10 
1.4.2 创建新文件 11<；p>；目 录 <；br />；第1章 概 述 1 <；br />；1.1 IC设计与ModelSim 2 <；br />；1.1.1 IC设计基本流程 2 <；br />；1.1.2 ModelSim概述 3 <；br />；1.2 ModelSim应用基本流程 5 <；br />；1.3 ModelSim基本仿真流程 5 <；br />；1.3.1 创建一个工作库 6 <；br />；1.3.2 编译设计文件 7 <；br />；1.3.3 运行仿真 8 <；br />；1.3.4 查看结果 9 <；br />；1.4 ModelSim工程仿真流程 9 <；br />；1.4.1 创建工程及工程库 10 <；br />；1.4.2 创建新文件 11 <；br />；1.4.3 加载设计文件 12 <；br />；1.4.4 编译源文件 13 <；br />；1.4.5 运行仿真和查看结果 14 <；br />；1.4.6 工程调试 14 <；br />；第2章 操 作 界 面 16 <；br />；2.1 整体界面 17 <；br />；2.2 菜单栏 17 <；br />；2.2.1 File菜单 18 <；br />；2.2.2 Edit菜单 25 <；br />；2.2.3 View菜单 28 <；br />；2.2.4 Compile菜单 29 <；br />；2.2.5 Simulate菜单 31 <；br />；2.2.6 Add菜单 34 <；br />；2.2.7 Tools菜单 34 <；br />；2.2.8 Layout菜单 40 <；br />；2.2.9 Bookmarks菜单 40 <；br />；2.2.10 Window菜单 41 <；br />；2.2.11 Help菜单 43 <；br />；2.3 工具栏 43 <；br />；2.4 标签区 44 <；br />；2.5 命令窗口 45 <；br />；2.6 MDI窗口 45 <；br />；2.6.1 源文件窗口 46 <；br />；2.6.2 波形窗口 47 <；br />；2.6.3 列表窗口 48 <；br />；2.6.4 数据流窗口 48 <；br />；2.6.5 属性窗口 49 <；br />；2.6.6 进程窗口 50 <；br />；2.6.7 对象窗口 50 <；br />；2.6.8 存储器窗口 51 <；br />；2.6.9 原理图窗口 51 <；br />；2.6.10 观察窗口 52 <；br />；2.6.11 状态机窗口 52 <；br />；2.7 界面的设置 53 <；br />；2.7.1 定制用户界面 53 <br />2.7.2 设置界面参数 55 <br />第3章 工 程 和 库 57 <br />3.1 ModelSim工程 58 <br />3.1.1 删除原有工程 58 <br />3.1.2 开始一个新工程 58 <br />3.1.3 工程标签 60 <br />3.1.4 工程编译 61 <br />3.1.5 仿真环境配置 64 <br />3.1.6 工程文件组织 66 <br />3.1.7 工程及文件属性设置 68 <br />实例3-1 工程文件管理 73 <br />3.2 ModelSim库 77 <br />3.2.1 概述 78 <br />3.2.2 库的创建及管理 78 <br />3.2.3 资源库管理 81 <br />3.2.4 导入FPGA的库 81 <br />3.2.5 本节实例 83 <br />第4章 ModelSim对不同语言的仿真 89 <br />4.1 VHDL仿真 90 <br />4.1.1 VHDL文件编译 90 <br />4.1.2 VHDL设计优化 91 <br />4.1.3 VHDL设计仿真 97 <br />4.1.4 还原点和仿真恢复 102 <br />4.1.5 TEXTIO的使用 103 <br />实例4-1 VHDL设计的仿真全过程 105 <br />4.2 Verilog仿真 110 <br />4.2.1 Verilog文件编译 110 <br />4.2.2 Verilog设计优化 112 <br />4.2.3 Verilog设计仿真 112 <br />4.2.4 还原点和仿真恢复 118 <br />4.2.5 单元库 118 <br />4.2.6 系统任务和系统函数 119 <br />4.2.7 编译指令 121 <br />实例4-2 32位浮点乘法器的Verilog仿真过程 122 <br />4.3 SystemC仿真 127 <br />4.3.1 概述 127 <br />4.3.2 SystemC文件的编译和链接 128 <br />4.3.3 设计仿真和调试 133 <br />4.3.4 常见错误 135 <br />4.4 混合语言仿真 137 <br />4.4.1 编译过程与公共设计库 137 <br />4.4.2 映射数据类型 139 <br />4.4.3 VHDL调用Verilog 142 <br />4.4.4 Verilog调用VHDL 144 <br />4.4.5 SystemC调用Verilog 144 <br />4.4.6 Verilog调用SystemC 145 <br />4.4.7 SystemC调用VHDL 146 <br />4.4.8 VHDL调用SystemC 147 <br />第5章 利用ModelSim进行仿真分析 149 <br />5.1 仿真概述 150 <br />5.2 WLF文件和虚拟对象 151 <br />5.2.1 保存仿真状态 151 <br />5.2.2 Dataset结构 154 <br />5.2.3 Dataset管理 155 <br />5.2.4 虚拟对象 157 <br />5.3 利用波形编辑器产生激励 160 <br />5.3.1 创建波形 160 <br />5.3.2 编辑波形 166 <br />5.3.3 导出激励文件并使用 169 <br />5.4 ModelSim波形分析 172 <br />5.4.1 波形窗口和列表窗口 172 <br />5.4.2 时间标记 174 <br />5.4.3 窗口的缩放 175 <br />5.4.4 在窗口中搜索 177 <br />5.4.5 窗口的格式编排 178 <br />5.4.6 波形和列表的保存 181 <br />5.4.7 信号总线 183 <br />5.4.8 光标操作 183 <br />5.4.9 其他功能 184 <br />5.4.10 波形比较 185 <br />5.5 存储器的查看和操作 191 <br />5.5.1 存储器的查看 191 <br />5.5.2 存储数据的导出 193 <br />5.5.3 存储器初始化 195 <br />5.5.4 存储器调试 195 <br />5.6 数据流窗口的使用 196 <br />5.6.1 概述 196 <br />5.6.2 设计连通性分析 197 <br />5.6.3 信号追踪和查找 198 <br />5.6.4 设置和保存打印 200 <br />5.6.5 本节实例 201 <br />5.7 原理图窗口的使用 205 <br />5.8 状态机窗口的使用 209 <br />5.9 ModelSim的剖析工具 211 <br />5.9.1 运行性能剖析和存储器剖析 211 <br />5.9.2 查看性能剖析结果 212 <br />5.9.3 查看存储器剖析报告 216 <br />5.9.4 保存结果 216 <br />5.10 覆盖率检测 218 <br />5.10.1 启用代码覆盖 218 <br />5.10.2 覆盖率的查看 223 <br />5.10.3 覆盖率检测的过滤 226 <br />5.10.4 覆盖信息报告 228 <br />5.11 信号探测 231 <br />5.12 采用JobSpy控制批处理仿真 233 <br />5.12.1 JobSpy功能与流程 234 <br />5.12.2 运行JobSpy 234 <br />5.13 综合实例 236 <br />实例5-1 三分频时钟的分析 236 <br />实例5-2 同步FIFO的仿真分析 244 <br />实例5-3 基2的SRT除法器的仿真分析 250 <br />第6章 ModelSim的协同仿真 258 <br />6.1 ModelSim与Debussy的协同仿真 259 <br />6.1.1 Debussy工具介绍 259 <br />6.1.2 Debussy配置方法 263 <br />实例6-1 与Debussy的协同仿真 266 <br />6.2 ModelSim与Matlab的协同仿真 274 <br />实例6-2 与Matlab的协同仿真 277 <br />实例6-3 与Simulink的协同仿真 282 <br />实例6-4 使用cosimWizard进行协同仿真 291 <br />第7章 ModelSim对不同公司 器件的后仿真 301 <br />7.1 ModelSim对Intel器件的后仿真 302 <br />7.1.1 QuartusPrime简介 302 <br />7.1.2 后仿真流程 304 <br />实例7-1 直接采用QuartusPrime调用ModelSim进行仿真 305 <br />实例7-2 先用QuartusPrime创建工程，再用ModelSim进行时序仿真 318 <br />7.2 ModelSim对Xilinx器件的后仿真 325 <br />7.2.1 Vivado简介 325 <br />7.2.2 后仿真流程 326 <br />实例7-3 用VIVADO对全加器进行时序仿真 326 <br />实例7-4 用VIVADO直接调用ModelSim进行时序仿真 336 <br />7.3 ModelSim对Lattice器件的后仿真 341 <br />7.3.1 Diamond简介 341 <br />7.3.2 后仿真流程 342 <br />实例7-5 用Diamond对全加器进行时序仿真 342 <br />实例7-6 用Diamond完成布局绕线，使用ModelSim进行时序仿真 348 <br />第8章 ModelSim的文件和脚本 351 <br />8.1 SDF文件 352 <br />8.1.1 SDF文件的指定和编译 352 <br />8.1.2 VHDL的SDF 354 <br />8.1.3 Verilog的SDF 354 <br />8.1.4 SDF文件信息 356 <br />8.2 VCD文件 358 <br />8.2.1 创建一个VCD文件 358 <br />8.2.2 使用VCD作为激励 360 <br />8.2.3 VCD任务 361 <br />8.2.4 端口驱动数据 362 <br />8.3 Tcl和DO文件 364 <br />8.3.1 Tcl命令 364 <br />8.3.2 Tcl语法 364 <br />8.3.3 ModelSim的Tcl时序命令 365 <br />8.3.4 宏命令 366 <br />8.3.5 本节实例 368</p>

前沿

第3版前言
ModelSim是Mentor Graphics公司开发的EDA工具软件，是一款主要应用于HDL仿真的软件，为调试设计提供了强有力的支持。
ModelSim是一款功能强大的仿真软件，不仅支持对HDL的仿真，还支持SystemC等语言调试和仿真，使得在整个的设计中可以采用更灵活的手段来完成设计功能。
在仿真的过程中，ModelSim可以独立完成HDL代码的仿真，还可以结合FPGA开发软件对设计单元进行时序仿真，得到更加真实的仿真结果。大多数FPGA厂商都提供了ModelSim接口，使得设计者在器件的选择和结果的掌握上更加得心应手。
本书第1版在2011年出版以来，获得了广大读者的广泛好评，已多次重印。并且，很多读者来信介绍他们具体应用ModelSim的情况，对本书提出了很多宝贵意见和建议。在此基础上，根据读者的建议、结合相关企业应用的需求和高校教学需求，再根据作者多年的教学和工作经验，进行了多次修订。第3版是在最新软件版本ModelSim 10.4的基础上写作的，基于64位操作系统，更加贴合实际应用，可以更好地帮助读者深入应用ModelSim。
本书在编写过程中，突出了以下特点。
1．直观易懂性
全书以实例图解的形式介绍基础知识和实例操作，所有知识点和操作流程尽可能给出配套图片，直观易懂，使读者能够在最短的时间内获取最多的知识。
2．可扩展性
全书以ModelSim SE 10.4版软件为平台进行讲解，在讲解过程中提供了命令行操作和菜单操作两种操作方法，命令行操作使得讲解的知识更具扩展性。
3．实用性
全书采用了基础知识介绍和实例操作相结合的方法，互相补充，书中的实例都是具有实际意义的设计实例，并根据内容的不同进行了选取，使读者能够更好地理解操作的过程，读者在学完本书后能够快速地将知识应用于生产实践。
4．结构清晰，讲解详尽
全书采用从基础知识到综合实例的循序渐进的讲解方法，一步一步地提高读者的仿真技能，而且每个知识点和实例都做了尽可能的详细讲解，使读者学习起来轻松自如。
5．多媒体示范
本书的配套资源中提供了所有实例的视频操作，读者可以在观看视频时增强对知识点的理解。同时，视频中操作的步骤严格按照书中实例的步骤进行，可以看到文字难以描述的过程，读者可以加QQ群（970090855）获取配套资源。
本书分为8章，分别介绍概述、操作界面、工程和库、ModelSim对不同语言的仿真、利用ModelSim进行仿真分析、ModelSim的协同仿真、ModelSim对不同公司器件的后仿真、ModelSim的文件和脚本等内容。
第1章概述。介绍IC设计的基本流程和ModelSim不同版本的特点和功能，并给出一个简单的实例，以使读者快速地掌握使用ModelSim进行基本仿真的流程。
第2章操作界面。介绍ModelSim的基本操作界面，包括菜单栏中各命令的基本功能和主界面中工作区、命令区、MDI区的功能，并介绍仿真中经常使用到的窗口。
第3章工程和库。介绍工程和库的相关知识，给出详细的工程管理方法和库的建立及导入方式，并给出了实例。
第4章 ModelSim对不同语言的仿真。介绍使用ModelSim对Verilog语言和VHDL的仿真方法，并分别配以实例进行讲解，给出了对SystemC的仿真方法和三种语言混合仿真所需注意的事项。
第5章利用ModelSim进行仿真分析。介绍如何使用ModelSim观察仿真结果，进行仿真分析，主要包括WLF文件、创建波形激励、波形分析、存储器查看、数据流窗口、原理图窗口、性能分析、信号探测和利用JobSpy进行批处理等内容，在章末配有多个实例来演示这些功能。
第6章 ModelSim的协同仿真。介绍如何使用其他软件工具与ModelSim进行系统仿真，弥补ModelSim的不足，主要介绍了使用Debussy和Matlab与ModelSim进行仿真的配置方法和步骤，并给出了实例。
第7章 ModelSim对不同公司器件的后仿真。介绍利用FPGA开发工具与ModelSim联合进行后仿真的过程，以Intel、Xilinx、Lattice等业界主流厂商的开发工具为例，并结合实例进行演示。
第8章 ModelSim的文件和脚本。介绍前7章中涉及的文件类型，包括SDF文件、VCD文件、Tcl文件、DO文件等，这些文件都是在仿真中有重要作用的文件，在本章统一进行讲解，并配以实例进行演示。
本书1～4章主要由哈尔滨理工大学于斌编写，5～8章主要由哈尔滨理工大学黄海编写，参与本书编写和配套资源开发的还有谢龙汉等。由于时间仓促，书中难免有疏漏之处，请读者谅解。如有任何意见和建议，请读者加QQ群（970090855）或通过电子邮件yubin@hrbust.edu.cn与我们交流。

编者