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[经验] 采用Modelsim FLI接口实现FPGA仿真

2019-5-17 07:00:13  241 FPGA modelsim
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3.编写初始化函数

初始化函数的定义为:
init_func(mtiRegionIdT region, char *param, mtiInteRFaceListT*generics, mtiInterfaceListT *ports)

各参数的含义可以参阅 modelsim的用户手册。

下面结合上面给出的初始化函数要完成的任务来详细说明。

a.初始化全局变量(略)

b.设置 VHDL 输入输出信号与 C 程序变量的对应关系。这是通过调用 mti_FindPort 函数实现的。mti_FindPort 函数定义为:
mtiSignalIdT mti_FindPort(mtiInterfaceListT *list, char *name);

例如,定义输入输出信号对应的结构为ip:PortStruct ip;

就可以用:ip.in1 = mti_FindPort(ports, “in1”);来实现输入信号in1与变量in1的对应关系。

对输出信号来说,它的目的是产生驱动,因此,这些变量(out1和out2)除了要找到对应的输出信号外,还要驱动这些信号。对信号的驱动可以通过调用mti_CreateDriver函数来实现。该函数的定义为:mtiDriverIdT mti_CreateDriver(mtiSignalIdT sig);

由于这些变量一般只用于对外驱动,因此可以简单写成下面的形式:
ip.out1 = mti_CreateDriver(mti_FindPort(ports, “out1”));

c.调用mti_ScheduLEDriver函数,设置输出信号的初始状态。mti_ScheduleDriver函数的
定义为:void mti_ScheduleDriver(mtiDriverIdT driver, long value, mtiDelayT delay, mtiDriverModeT mode);

其中driver是输出信号对应的变量名,如我们这里的ip.out1和ip.out2;value是要设置(驱动)的值,如高电平(‘1’,对应value为3)、低电平(‘0’,对应value为2)、高阻(‘Z’,对应value为4)、未赋值(‘U’,对应value为0)等等;delay是从当前时间开始到把信号驱动成给定值(value)的等待时间,单位与仿真器当前使用的最小时间单位相同;mode为信号模式,有两个值可供 3选择:MTI_INERTIAL或者是MTI_TRANSPORT,分别对应于标准VHDL语言的INERTIAL和TRANSPORT。例如,我们设置信号out1的初始状态为低电平:mti_ScheduleDriver(ip.out1, 2, 0, MTI_INERTIAL);

d.设置在仿真器重新仿真(运行命令restart)或退出仿真(运行命令quit –sim)等情况下调用的函数。这一部分主要是为了释放内存或者保存当前状态等。以restart为例,假设我们在程序中用malloc申请了存储空间 buf,在仿真器“restart”时需要释放,就可以用以下的函数调用来注册:mti_AddRestartCB(free, buf);

在注册后,当仿真器运行命令restart时就会调用free(buf)。

其他一些函数可以参照Modelsim的用户手册,这里不再详述。

e.设置敏感表,给出在某些信号发生某些变化时(如时钟上升沿等)执行的函数。例如,在输入信号in1发生变化时,要执行函数in1_change(in1_change为用户定义好的函数),可以这样定义:
processID proc;
proc = mti_Cre ateProcess(P_in1change, in1_change, &ip);
mti_Sensitize(proc, ip.in1, MTI_EVENT);

也就是说,先创建进程,然后设置敏感表,当满足敏感表的条件时,仿真器就会执行该进程。

mti_CreateProcess函数的定义为: mtiProcessIdT mti_CreateProcess(char *name, mtiVoidFuncPtrT func, void

*param);
 
其中name是将要在仿真器窗口中显示的名称;func是要执行的函数;后面的param是要传给func的参数。mti_Sensitize的定义为:void mti_Sensitize(mtiProcessIdT proc, mtiSignalIdT sig, mtiProcesstriggerT when);
  
其中proc为调用mti_CreateProcess的返回值;sig为信号名,即VHDL文件的输入输出信号对应于C程序的变量;when可以取MTI_EVENT或者MTI_ACTIVE两种值。
  
3.4 C程序的编译
  
对 Windows平台,采用的编译器microsoft Visual C++,并用如下的命令行进行编译:
cl -c -Imodeltechinclude app.c
link -dll -export: app.obj modeltechwin32mtipli.lib
  
上面的是 modelsim 的安装目录,是 C 程序的初始化函数名,如我们给出的 sim.c 中的 sim_init。编译之后就可以生成.dll 文件。
  
最后,仿真向量是用 C语言还是用 HDL 直接产生,要视设计者的应用而定,选取最简单的方式。在大多数情况下,用 C语言和 HDL 联合生成测试向量会更方便些。

http://www.icembed.com/info.asp?ArticleID=27593&ArticlePage=2

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