Modelsim 使用教程（4）—— Working With Multiple Libraries

一、概述

        在文中，我们将练习使用多个库。在实际的项目开发过程中，我们可能有多个库来组织设计，从第三方源代码访问IP，或者在仿真之间共享公共部分。我们将通过创建一个包含计数器设计单元的资源库来开始本文。接下来，我们将创建一个项目，并将测试台编译到其中。最后，我们将链接到包含计数器的库，然后运行模拟。

 二、设计文件及tb

2.1 设计文件 counter.v

// Copyright 1991-2014 Mentor Graphics Corporation
//
// All Rights Reserved.
//
// THIS WORK CONTAINS TRADE SECRET AND PROPRIETARY INFORMATION WHICH IS THE PROPERTY OF 
// MENTOR GRAPHICS CORPORATION OR ITS LICENSORS AND IS SUBJECT TO LICENSE TERMS.
//   
 
`timescale 1ns / 1ns
module counter (count, clk, reset);
output [7:0] count;
input clk, reset;
 
reg [7:0] count;
parameter tpd_reset_to_count = 3;
parameter tpd_clk_to_count   = 2;
 
function [7:0] increment;
input [7:0] val;
reg [3:0] i;
reg carry;
  begin
    increment = val;
    carry = 1'b1;
    /* 
     * Exit this loop when carry == zero, OR all bits processed 
     */ 
    for (i = 4'b0; ((carry == 4'b1) && (i <= 7));  i = i+ 4'b1)
       begin
         increment[i] = val[i] ^ carry;
         carry = val[i] & carry;
       end
  end       
endfunction
 
always @ (posedge clk or posedge reset)
  if (reset)
     count = #tpd_reset_to_count 8'h00;
  else
     count <= #tpd_clk_to_count increment(count);
/***************************************************************** 
Use the following block to make the design synthesizable.
always @ (posedge clk or posedge reset)
  if (reset)
     count = 8'h00;
  else
     count <= count + 8'h01;
******************************************************************/
endmodule

2.2 仿真文件 tcounter.v

//
// Copyright 1991-2014 Mentor Graphics Corporation
//
// All Rights Reserved.
//
// THIS WORK CONTAINS TRADE SECRET AND PROPRIETARY INFORMATION WHICH IS THE PROPERTY OF 
// MENTOR GRAPHICS CORPORATION OR ITS LICENSORS AND IS SUBJECT TO LICENSE TERMS.
//   
 
`timescale 1ns / 1ns
module test_counter;
 
reg clk, reset;
wire [7:0] count;
 
counter dut (count, clk, reset);
 
initial // Clock generator
  begin
    clk = 0;
    forever #10 clk = !clk;
  end
  
initial	// Test stimulus
  begin
    reset = 0;
    #5 reset = 1;
    #4 reset = 0;
  end
  
initial
    $monitor($stime,, reset,, clk,,, count); 
    
endmodule    

三、创建资源库（Creating the Resource Library）

        在创建资源库之前，请确保安装目录中的modelsim.ini是“只读”。这将防止将资源库永久映射到modelsim.ini文件中。

3.1 为资源库创建一个目录

        创建一个名为 resource_library 的新目录，把counter.v文件复制到这个目录下。

3.2 为 test bench 创建一个目录

        创建一个名为 testbench 的新目录，该目录用来保存test bench和项目文件。把 tcounter.v 复制到这个目录下。

        在本文中我们创建了两个目录，以模拟从第三方接收资源库的情况。如前所述，我们将链接到第一个目录中的资源库。

3.3 打开modelsim 并把目录设置到 resource_library。

3.4 创建资源库

        选择 File > New > Library ，设置如下：

        单击“确定”后，ModelSim将为库创建一个目录，在库窗口中列出它，并修改modelsim.ini文件以将来记录这个新库。 

3.5 将 counter.v 编译到资源库中

        点击编译按键：

        从库的列表中选择parts_lib库

 

        选择counter.v文件进行编译，选中后点击compile，完成后点击Done。

3.6 将目录切换到testcounter 

四、创建项目（Creating the Project）

        现在我们将创建一个包含有 tcounter.v 的项目

        1、创建项目：File > New > Project，项目名称设置为counter，请确保选择了“Copy Library Mappings”。将使用默认的modelsim.ini文件，点击OK。

        2、 把 test bench 加载到项目中，点击 Add Existing File ，添加后结果如下：

        3、编译test bench

五、没有链接库的情况（ Loading Without Linking Libraries）

        要想实现本文的最终目标，我们需要链接到自己创建的资源库，我们会在后面的部分实现这一目标，但是现在我们先来试一下不链接到库的情况。这里我们以verilog的情况为例展开。

        我们通过 vpot 命令进行优化：

vopt +acc test_counter -o testcounter_opt

        得到了如下的结果，显示counter模块未定义。 

        我们输入 quit -sim 以退出仿真。

六、链接到资源库（Linking to the Resource Library）

        链接到资源库需要你在调用仿真器时指定一个“搜索库”。 

1、在主界面点击仿真按键

2、单击工作库旁边的“+”图标，选择test_cecter，选择不优化

3、选择libraries，点击add > browse找到part_libs目录，进行添加，结果如下：

 

4、点击OK。最终结果如下：

        至此我们就可以正常进行仿真分析了。