【Lattice FPGA 开发】Modelsim与Diamond联合仿真

news2024/11/26 15:51:45

本文讲解Modelsim与Diamond进行联合仿真步骤，以及对遇到问题的解决与说明。

文章目录

软件版本
0. Diamond设置文件为仿真文件
- 特别注意
1. Diamond设置仿真软件为Modelsim
2. Modelsim编译Lattice的库文件
- 2.1 新建文件夹存放库文件
- 2.2 Modelsim中建立新的仿真库
- - 2.2.1 更改Modelsim工作路径
  - 2.2.2 建立新的仿真库
  - 2.2.3 编译Lattice仿真模型文件
- 2.3 修改modelsim.ini中库文件路径
3.Diamond启动仿真
4. Modelsim仿真设置
5.报错与解决

保证Modelsim与Diamond能够进行联合仿真的前提是：

1.Diamond软件中设置仿真软件为Modelsim；
2.Modelsim具有对应Lattice的仿真库文件。

以此便建立了Modelsim与Diamond之间的联系。至于具体仿真时出现的报错再根据报错信息一一解决。

接下来讲解设置此两前提的步骤，以及遇到的问题解决。

软件版本

博主使用的软件版本：Diamond 3.13 + Modelsim SE-64 10.7

0. Diamond设置文件为仿真文件

Diamond中设置某文件为仿真文件
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特别注意

在联合仿真时，仿真文件testbench中要加入以下两个例化代码

GSR GSR_INST(.GSR(1'b1));
PUR PUR_INST(.PUR(1'b1));

否则可能报错：
(vopt-7063) Failed to find ‘GSR_INST’ in hierarchical name ‘GSR_INST.GSRNET’.
(vopt-7063) Failed to find ‘PUR_INST’ in hierarchical name ‘PUR_INST.PURNET’.

1. Diamond设置仿真软件为Modelsim

在Diamond中选择 Tools > Options > Environment > Directories，在Simulation的Modelsim/QuestaSim选择modelsim的安装路径：D:/modelsim/win64，注意此处的斜杠/的方向【此地址以自己安装的Modelsim目录为准，写到win64层级为止】
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2. Modelsim编译Lattice的库文件

2.1 新建文件夹存放库文件

在Modelsim安装目录下新建Lattice文件夹，用于存放编译后的库文件。文件夹地址和文件夹命名没有要求，方便记住最佳。
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2.2 Modelsim中建立新的仿真库

2.2.1 更改Modelsim工作路径

打开Modelsim软件，点击“file ‐‐>Change Directory” 然后打开我们在2.1中建立的仿真库文件夹。比如“D:/modelsim_10.7/Lattice” ，然后确定。

此时我们看到下方的Transcript栏显示地址跳转到了文件夹，并且正在reading XX地址下modelsim. ini的文件(如果未出现该地址，直接进Modelsim安装文件夹根目录找到该文件即可)。我们找到这个文件右键点击属性，然后去掉只读属性，确定并退出。
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去掉只读属性：（去掉的目的是由于我们在后续进行编译库时需要向此文件内写东西，去掉只读属性才能写入）
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(网络上的一些教程是修改Modelsim根目录下的“modelsim.ini”文件为只读属性，由于博主之前创建过Xlinx的库文件，里面也有一个“modelsim.ini”文件，经过实验发现Modelsim初始对两个“modelsim.ini”文件都会进行读取，所以修改哪个文件似乎不重要。博主选择reading地址的文件进行修改)

2.2.2 建立新的仿真库

File->NEW->library 新建一个仿真库填你建的仿真库名称
由于博主使用的是Lattice ECP5U的芯片，所以使用ECP5U来命名。
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2.2.3 编译Lattice仿真模型文件

输入完成后，ECP5U库变成如下形态ECP5U(empty),还是空的，接下来编译库文件放进去。
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在modelsim的菜单栏中选择Compile >> Compile，出现如下对话框。

1.注意在Library中选择刚才新建的库(ECP5U)

2.在“查找范围”中，选择Lattice对应Family的器件需要编译的文件，在编译的时候一般需要编译两个文件夹下的子文件，在本例中一个为ecp5u文件夹下的所有文件，另一个为pmi文件夹下的所有文件。在编译以前，一定要确认需要仿真的顶层文件是verilog还是VHDL。

若顶层仿真文件为Verilog，则需要编译的库文件的路径为：D:\Diamond\diamond\3.13\cae_library\simulation\verilog
若顶层仿真文件为VHDL，则需要编译的库文件的路径为：D:\Diamond\diamond\3.13\cae_library\simulation\vhdl
在这两个文件夹下，分别有ecp5u和pmi文件。pmi文件夹中的文件，主要为一些ip core的仿真库(一定记得要编译该文件夹，不然IP核无法仿真)。

选择编译ecp5u中的所有文件：Library中选择库(ECP5U)、“查找范围”选择ecp5u文件夹；ctrl+all全选后点击compile。
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查看modelsim最下方的Transcript信息中，当编译无错后，再选择编译pmi中的所有文件：Library中选择库(ECP5U)、“查找范围”选择pmi文件夹；ctrl+all全选后点击compile。
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此时我们已经可以看到ECP5U库不再为(empty)。
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编译完成，在Transcript中没有错误出现后。点击Done，退出Modelsim。

2.3 修改modelsim.ini中库文件路径

打开modelsim.ini文件，在[Library]部分的最后，[vcom]的上方，会发现有一行：ECP5U = ECP5U，修改这一行为：ECP5U = 2.1中的库文件，即ECP5U =D:/modelsim_10.7/Lattice/ECP5U（注意此处的斜杠/的方向），其功能为指定仿真库的路径。修改完成后保存退出，并添加modelsim.ini的只读属性，防止错误修改。

3.Diamond启动仿真

点击图标Simulation Wizard 或者菜单栏中选择Tools > Simulation Wizard. 输入仿真工程名以及路径，选择仿真工具Modelsim.在点击Finish后会自动启动modelsim。
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选择地址，工程名称。默认会在Froject location文件夹下创建Project name文件夹，点击Next。
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点击YES
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点击next，next到此页面选择仿真文件点击next，下一页点击finish后开始仿真。
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4. Modelsim仿真设置

编译全部文件，在这个过程中如果出错，请修改。将？编译成√。
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在modelsim的菜单栏中选择Simulate > Start Simulate,在Libraries中选择需要添加的仿真库，这个仿真库必须与所选用的器件是同一Family的，并点击OK。
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点击Library栏，删除掉原来默认的library：
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加入本次仿真的库：
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点击Design栏,点击仿真文件点击OK即可完成仿真。
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5.报错与解决

将sim页面的仿真文件信号增加到波形时出现错误：(vish-4014) No objects found matching ‘/tb_top/*’.并且看到部分信号模块未出现，只有部分或者没有Object对象可供加入wave，估计被优化了。

解决办法：重复4中的步骤，在 Start Simulate页面的Design栏选择Optimization Options…，点击Apply full visibility to all modules(full debug mode)，点击OK，再次仿真即可。(原因可能是由于高版本modelsim仿真信号时被优化掉)
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