Пособие_VHDL

2.2. Процесс моделирования работы узлов средствами пакета Quartus II

Разработанные узлы очень редко оказываются функционирующими в полном соответствии с техническим заданием на проект. Опыт показывает, что некоторые погрешности обнаруживаются даже после нескольких лет практического использования проекта. Основная задача проектировщика состоит в уменьшении вероятности проникновения погрешностей в окончательный проект. Существенную роль в решении этой задачи играют САПР.

Программные пакеты автоматизируют процесс создания временных диаграмм, соответствующих воздействию на программную модель проекта тестовых воздействий. Данная система моделирования позволяет моделировать проект в двух режимах: функциональное моделирование (Functional Simulation), либо моделирование с учетом временных параметров схемы (Timing Simulation). Первый тип предполагает нулевые задержки элементов, второй — задержки, определяемые выбранной элементной базой. Функциональное моделирование обычно применяется на начальных этапах проектирования, когда важно убедиться в правильности работы проекта. Затем переходят к моделированию с учетом задержек элементов.

В рассматриваемой САПР Quartus II построение требуемой временной диаграммы выходных сигналов выполняется при последовательном выполнении двух программных пакетов. При помощи встроенного в САПР редактора временных диаграмм (Waveform Editor) вначале создается шаблон будущей диаграммы (MAX+PLUS II\ Waveform Editor). В шаблоне задается длина диаграммы, шаг диаграммы, перечень входных и выходных сигналов, планируемое поведение входных сигналов. На следующем этапе необходимо запустить программу моделировщика (Processing\Start Simulation). После успешного завершения работы симулятора можно вернуться в редактор временных диаграмм, чтобы посмотреть поведение выходных сигналов проекта. По умолчанию задан режим Timing Simulation, перед началом симуляции в режиме Functional Simulation необходимо выполнить операцию Generate Functional Simulation Netlist.

Рекомендуемый порядок работы в редакторе временных диаграмм приведен ниже. Наиболее проблематичной является отказ системы моделирования подготавливать выходные данные для некоторых промежуточных сигналов схем (сообщения и предупреждения системы недостаточно четко определяют причину отказа). Кардинальным методом борьбы с такой проблемой является вывод таких сигналов на выходные контакты. Конечно, подобный вывод сигналов (и требуемая последующая компиляция) обычно приводит к некоторому изменению схемы и некоторых её параметров, чаще всего после определения работоспособности интересующего фрагмента схемы, введенные дополнительные контакты могут быть убраны.

Содержание