仿真，也称为模拟（Simulation

仿真，也称为模拟（Simulation），是对电路设计的一种间接的检测方法，根据仿真时是否包含延时信息可分为功能仿真和时序仿真。对电路设计的逻辑行为和功能进行模拟检测，可以获得许多设计错误及改进方面的信息。对于大型系统的设计，能进行可靠、快速、全面的仿真尤为重要。仿真一般需要经过建立波形文件、输入信号节点、设置波形参量、编辑输入信号、波形文件存盘、运行仿真器和分析仿真波形等过程。

1.建立一个仿真波形文件

在Quartus Ⅱ主窗口，执行“File”菜单下的“New”命令，弹出如图2-12所示对话框，选择“Other Files”中的“Vector Waveform File”，单击“OK”按钮，则打开一个空的波形编辑器窗口，如图2-13所示。

图2-12 建立仿真波形新文件窗口

图2-13 波形文件编辑界面

2.输入信号节点

在波形编辑方式下，执行“Edit”菜单下的“Insert Node or Bus…”命令，或在波形编辑窗口的“Name”栏中单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“Insert Node or Bus…”命令，即可弹出插入节点或总线（Insert Node or Bus…）对话框，如图2-14所示。在“Insert Node or Bus…”对话框中，首先单击“Node Finder…”按钮，弹出如图2-15所示的节点发现者（Node Finder）对话框，在对话框的“Filter”栏目中选择“Pins：all”后，再单击“List”按钮，这时在窗口左边的“Nodes Found：”框中将列出该设计项目的全部信号节点。若在仿真中需要观察全部信号的波形，则单击窗口中间的“＞＞”按钮；若在仿真中只需观察部分信号的波形，则首先用鼠标单击信号名，然后单击窗口中间的“＞”按钮，选中的信号即进入到窗口右边的“Selected Nodes：”（被选择的节点）框中，如果需要删除“Selected Nodes：”框中的节点信号，也可以用鼠标将其选中，然后单击窗口中间的“＜”按钮。节点信号选择完毕后，单击“OK”按钮即可。

图2-14 插入信号节点对话框

图2-15 节点发现者对话框

3.设置波形参量

QuartusII波形编辑器默认的仿真结束时间是1μs，如果需要更长时间观察仿真结果，可执行“Edit”命令菜单中的“End Time…”选项，在弹出如图2-16所示的“EndTime”对话框中，设置仿真文件的时间长度。选择“Edit”命令菜单中的“GridSize…”选项，可以设置仿真波形编辑器中栅格的大小。注意，栅格的时间必须小于仿真文件的时间长度。

图2-16 设置仿真时间域对话框(www.xing528.com)

4.编辑输入节点波形

对于任意信号波形的输入方法是：在波形编辑区中，单击鼠标左键并拖动需要编辑的区域，然后直接单击快捷工具栏上相应按钮，完成输入波形的编辑。快捷工具栏各按钮的功能如图2-17所示。

图2-17 波形编辑器快捷工具栏按钮的功能

对于周期性信号（如时钟信号）的输入方法是：在输入信号节点上单击鼠标右键，从弹出的右键菜单中选择“Value|Clock…”命令，则弹出时钟设置对话框，直接输入时钟周期、相位以及占空比即可。

5.波形文件存盘

设置好1位全加器输入节点a、b、cin的波形后，如图2-18所示。执行“File”选项的“Save”命令，在弹出的“SaveAs”对话框中直接单击“OK”键即可完成波形文件的存盘。在波形文件存盘操作中，系统自动将波形文件名设置与设计文件名同名，但文件类型是.vwf。例如，1位全加器设计电路的波形文件名为“adder.vwf”。

图2-18 设置好全加器输入节点a、b、cin波形的界面

6.功能仿真

功能仿真没有延时信息，仅对所设计的电路进行逻辑功能验证。在仿真开始前，需选择主菜单“Processing”下的“Generate Functional Simulation Netlist”命令，产生功能仿真网表。然后执行主菜单“Tools”下的“Simulator Tool”命令，在弹出的对话框的选项“Simu-lation mode：”中，选择仿真类型为“Functional”，如图2-19所示。

图2-19 设置仿真类型窗口

设置好功能仿真类型后，执行主菜单“Processing”中的“Start Simulation”命令，或单击“Simulator Tool”对话框左下方的按键选项“Start”进行仿真，仿真成功后，单击“Sim-ulator Tool”对话框右下方的按键选项“Report”，打开仿真波形窗口“Simulation Wave-forms”，1位全加器的功能仿真波形如图2-20所示，从波形图可以看出设计电路的逻辑功能是正确的，功能仿真没有时间延迟。

图2-20 1位全加器的功能仿真波形