正弦波发生器ModelSim 仿真

正弦波发生器ModelSim仿真

要求：使用ModelSim对Quartus工程正弦波发生器进行功能仿真（前仿真）和时序仿真（后仿真）。

1 在Quartus工程中建立正弦波发生器

lpm_counter_6bitsclockINPUTVCCclockinstup counterlpm_rom_sinaddress[5..0]clockinst1q[5..0]q[7..0]OUTPUTq[7..0] 该正弦波发生器由两部分构成：6位二进制计数器（lpm_counter_6bits）和ROM（lpm_rom_sin）。该计数器作为地址产生器产生递增的地址，ROM中存放正弦波的幅度数据，地址相当于正弦波的相位，相位递增幅度进行变化，这样便形成正弦波。 1.1 lpm_counter_6bits的创建

新建一个“.bdf”文件，并另存为。双击空白处，显示如下对话框，选择“lpm_counter”，点击OK。然后按照如图所示操作。

后面一直点击“Next”，直到“Finish”，完成6位二进制计数器的生成。 1.2 lpm_rom_sin的创建

利用同样的方法创建lpm_rom_sin。所不同的是在创建该模块之前，首先应建立一个初始数据文件，这里可直接在Quartus中创建Memory Initialization File，输入正弦波的幅度值，也可以用C++中的函数生成数据。我们使用第二种方式，如下：

运行后生成sindata.mif文件，然后装在初始文件。

点击“Finish”后生成。 1.3 编译生成网表文件

（1） 选定芯片（这里选用EP2C8Q208C8），并将不用管脚置三态。 （2） 选择第三方的仿真工具：

由于我们只做系统仿真，所以不用分配管教，编译后发现编译过程多了这样一步：产生DEA第三方工具所需要的网表。

在下方消息栏中可以看出该过程产生了两个文件：“sin_wave.vo”文件和“sin_wave.sdo”文件。

这时打开我们所建工程的目录，发现多了一个“simulation”文件夹，打开发现有一个“modelsim”文件夹，打开后发现有“sin_wave.vo”文件（设计文件，记载芯片中的布线信息，在后面的仿真我们就利用该文件来代替我们原始的设计文件）和“sin_wave.sdo”文件（芯片布线间的延迟文件）。 1.4 建立仿真的激励文件：

1.5 加入仿真模型库

我们使用的CycloneII系列的器件，所以我们需要加入cycloneii_atoms.v文件。而且我们还用到了Altera的ip核（lpm_counter和lpm_rom），所以我们需要加入altera_mf.v文件。复制到“modelsim”文件夹中。

2 ModelSim功能仿真

使用ModelSim做仿真，可以新建一个工程进行仿真，还可以直接编译文件进行仿真。第二种方法比较简单，我们这里采用该方法。

直接点击编译按钮，出现如下界面：

在“Workspace”的work中找到我们需要的顶层模块——wave_top。

因为我们做的是前仿真，不加入延迟信息，所以我们还需将“sin_wave.vo”文件做些修改：改完后重新编译下修改过的文件。

双击“wave_top”后，可成功打开如下界面：

添加信号到波形窗口，在命令栏中输入“run 10us”，回车，便产生仿真波形。

3 ModelSim时序仿真

首先把刚才修改过的”sin_wave.vo”文件修改回来（加入延迟信息），并且重新编译。选择“Library”栏，双击“wave_top”模块。这时我们发现仿真出现了错误：（读取.SDF文件错误）。

这时，我们关掉仿真。新建一个ModelSim工程来避免该错误。

点击“Compile All”。

点击“Simulate/Start Simulation”，同样在“work”路径下选择我们的顶层模块——wave_top。

在SDF选项卡中加入“sin_wave.sdo”文件。

点击OK后我们便发现成功的Loading了SDF文件。后面的过程跟功能仿真一样。