modelsim的使用（二）复杂仿真

相对于简单的仿真，复杂的仿真是指由多个文件、甚至调用了IP核、使用tcl脚本进行的仿真。其实仿真步骤跟图形化的差不多，只不过每一步用脚本写好，然后再在软件里面run一下，主要过程就是：

准备好各种源文件（机械操作）
修改modelsim工作路径，创建modelsim工程文件（机械操作）
书写modelsim脚本
运行脚本，执行仿真

联合Altera公司（已经被Intel收购）的Quartus II 进行仿真一个IP核，这个IP核是ROM核，仿真出一个正弦波形。
为了规范设计，我使用下面的文件管理结构：

1、准备好源文件
使用过ROM核的都知道，需要一个初始化的文件进行初始化，这里的初始化文件使用matlab和QII生成。
（1）获取ROM核的初始化文件

打开matlab之后，修改工作路径：
创建.m脚本文件，进行编写产生初始化文件的脚本（如.mif文件）
创建：

编写：

保存：

注：mif文件即memory initialization file，用来配置RAM或ROM中的数据
生成QuartusII可用的mif文件，有如下几种方式
（1）利用Quartus自带的mif编辑器
（2）利用mif软件来生成（无论使用什么编辑器，必须保证mif文件的格式如下：冒号左边是地址，右边是数据；分号结尾；）
（3）用C语言或者matlab语言等来生成，C语言生成代码如下：本代码生成一个正弦波的数据波形，保存在TestMif.mif中。

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define PI 3.141592
#define DEPTH 128     /*数据深度，即存储单元的个数*/
#define WIDTH 8       /*存储单元的宽度*/

int main(void)
{
    int i,temp;
    float s;

    FILE *fp;
    fp = fopen("TestMif.mif","w");   /*文件名随意，但扩展名必须为.mif*/
    if(NULL==fp)
        printf("Can not creat file!\r\n");
    else
    {
        printf("File created successfully!\n");
        /*
        *    生成文件头：注意不要忘了“;”
        */
        fprintf(fp,"DEPTH = %d;\n",DEPTH);
        fprintf(fp,"WIDTH = %d;\n",WIDTH);
        fprintf(fp,"ADDRESS_RADIX = HEX;\n");
        fprintf(fp,"DATA_RADIX = HEX;\n");
        fprintf(fp,"CONTENT\n");
        fprintf(fp,"BEGIN\n");

        /*
        * 以十六进制输出地址和数据
        */
        for(i=0;i<DEPTH;i++)
        {
             /*周期为128个点的正弦波*/ 
            s = sin(PI*i/64);   
            /*将-1～1之间的正弦波的值扩展到0-255之间*/ 
            temp = (int)((s+1)*255/2);
            /*以十六进制输出地址和数据*/
            fprintf(fp,"%x\t:\t%x;\n",i,temp);
        }//end for
        
        fprintf(fp,"END;\n");
        fclose(fp);
    }
}

运行，产生.mif文件

（2）QII产生IP核文件

在进行产生IP核文件中，先进行转换.mif文件，也就是把.mif文件转换成.hex文件，这是因为，初始化ROM的文件有两种，也就是.mif文件和.hex文件。然而modelsim只能读取.hex文件，可是.hex文件的格式没有.mif文件那么简单，因此先产生.mif文件，再通过.hex文件进行转换。

拷贝.mif文件到quarturs_prj下面的ipcore_dir中：

打开QII，打开.mif文件：

另存为.hex文件：

得到了.hex文件

创建工程，生成ROM IP核

将之前的hex文件读入

这里就要注意了（注意上图），这里有altera_mf文件，这个就是进行仿真ROM核时需要的仿真文件。

OK，ROM IP核就生成了：

之后创建，设计.v文件和测试脚本文件

2、修改modelsim工作路径，创建modelsim工程文件
（1）这里创建工程的路径跟简单使用modelsim的操作差不多，不再详述：关闭工程，改变modelsim工作路径（工作路径选到sim文件夹里面），创建工程之后

但是到这里的时候就不一样了:不添加任何的文件，直接关闭。
（2）首先，根据仿真所要的库，进行移植库文件跟.hex文件到sim目录中:

移植仿真需要的库到sim中的altera_lib中：

注：仿真需要的库如果不添加，或者modelsim读取不到，就会有警告或者错误生成，到时候就需要根据提示信息进行修改；