Vivado下的仿真入门

本文通过一个简单的例子，介绍Vivado 下的仿真过程。主要参考了miz702的教程，同时也参考了Xilinx的ug937, xapp199.。

我的软件平台是Vivado 2015.4, 硬件平台是黑金的AC7010, Zynq 7000，其实与平台关系不大。

本文分为四部分：工程的建立，测试代码，仿真图形输出，更复杂点的例子。

工程和源码下载链接：链接：http://pan.baidu.com/s/1gflHSdH 密码：fpi5

1：工程的建立：

打开Vivado 软件，
并点击新建工程， New Project，并点击Next

出现如图界面，输入工程名和路径，我这里是qim

点击Next ,出现选择工程类型的界面，选择RTL Project，并且选择 Do not specify sources at this time.

选择硬件平台，我是这么选择的：

点击确定，出现Summary 窗口，点击Finish，工程就建立完成了。

2：代码的导入或输入：
本例子有2个源文件：待测试的verilog 文件，测试文件。

右键点击Design Source ，选择Add Source

这里添加的设计源文件，并点击Next

你是选择添加还是新建，你有源代码文件，你可以选择Add Files，但我这是新建

新建文件名和路径，添加也一样。你要选择verilog 文件类型

出现了这样一个对话框，目录和文件名。

出现这样一个对话框，ok 就可以，

再这样，Yes, 添加估计不是这样的，

好了，文件出现在这里了

基本同样的操作，在simulate source 这里添加测试文件testbench.v 文件，不再复杂图示了。

好的，添加或新建2个文件后，这样的效果。

如果你是新建，你就需要输入源代码，或者copy 这里，去本文开头介绍的地方下载源文件好了。我这源代码是从xapp.pdf 里copy 过来的。

测试代码也是输入，或copy，最好是下载

shift_reg.v 文件的内容：

`timescale 1ns / 1ps
module shift_reg (clock, reset, load, sel, data, shiftreg);
input clock;
input reset;
input load;
input [1:0] sel;
input [4:0] data;
output [4:0] shiftreg;
reg [4:0] shiftreg;
always @ (posedge clock)
begin
if (reset)
   shiftreg = 0;
else if (load)
   shiftreg = data;
else
case (sel)
   2'b00 : shiftreg = shiftreg;
   2'b01 : shiftreg = shiftreg << 1;
   2'b10 : shiftreg = shiftreg >> 1;
   default : shiftreg = shiftreg;
endcase
end
endmodule

这是一个移位寄存器的例子，load=1 的时候 shiftreg=data, sel =0, 不动作， =1 左移， =2 ’b10 右移

testbench.v 代码如下：

`timescale 1ns / 1ps
module testbench; // declare testbench name
reg clock;
reg load;
reg reset; // declaration of signals
wire [4:0] shiftreg;
reg [4:0] data;
reg [1:0] sel;
   // instantiation of the shift_reg design below
shift_reg dut(.clock (clock),
.load (load),
.reset (reset),
.shiftreg (shiftreg),
               .data (data),
.sel (sel));
   //this process block sets up the free running clock
initial begin
clock = 0;
forever #50 clock = ~clock;
end
initial begin// this process block specifies the stimulus.
    reset = 1;
    data = 5'b00000;
    load = 0;
    sel = 2'b00;
   #200
    reset = 0;
    load = 1;
   #200
    data = 5'b00001;
   #100
    sel = 2'b01;
    load = 0;
   #200
    sel = 2'b10;
   #1000 $stop;
end
initial begin// this process block pipes the ASCII results to the
//terminal or text editor
$timeformat(-9,1,"ns",12);
$display("   Time Clk Rst Ld SftRg Data Sel");
$monitor("%t %b %b %b %b %b %b", $realtime,
       clock, reset, load, shiftreg, data, sel);
end
endmodule

3: 仿真过程：

仿真设置：点击主菜单 Flow->Simulation Settings
或者界面左边Project Manager 下的Simulation Settings

出现如下设置界面，并设置好，注意箭头地方是否一致，或者设置一致。

设置好之后， Flow->Run Simulation 或者左边直接点击，选择 Run Behavioral Simulation，就是最上的那个选择。

这个时候出现如下界面：

能出现如下界面基本就是成功了，有时候你的代码有错误，就会报错。我开始的时候就是这样，也不知道怎么检查错误。后来发现如果这样，可以点击综合，Run Synthesis, 可以指示错误代码信息，方便排除，如果你直接用下载的代码，应该不会错误。

怎么说成功了呢？图都没显示，不急，单点选择Untitled ，就是上图红箭头的地方，就会出现图形了。

但是上图还是没有波形，点击下图Zoom Fit, 出现密集的波形，你再点其上面的放大，缩小，就能看到波形了。

波形还不是很好看，可以点右上角的全图显示，shiftreg也可以点开，这样你可以看到移位效果了。

好了，通过这个例子有了仿真的感觉了吧。

4：更复杂一点的例子

上面例子很简单，操作也没什么复杂，很多功能还不能展示。下面我们来个复杂一点的。分别添加下载的文件， Divider_Multiple.v Divider_Multiple_TB.v ，添加后效果如下：

我们需要仿真设置， Simulation Settings, 在对话框里，有个选择Simulation top Module name 的地方，点击就出现以下选择对话框：

这次我们选择Divider_Multiple_TB

这是一个多次分频的程序，2，3，4，8分频，还有1hz 信号，波形比较多样一点。

我们要显示内部数据，点击uut，红箭位置，这是Objects 窗口多了很多变量，就是红框里的

选择下面3个变量div_cnt1, pos_cnt, neg_cnt。怎么选多个呢？用CTRL 还有shift，选好后，鼠标右键Add to Wave Window, 这样就添加到波形图了，但还是没有波形显示。

点击 Run ->Run For , 或者工具条Run For , 你就看到有波形了

如果要复位再重放，你就需要保存设置参数。波形图左边快捷工具条里选择 Save Waveform Configuration, 或者CTRL + S 或者File -> Save Waveform Configuration

就出现保存配置对话框。下次就使用你刚才的设置。

还可以添加分界线，右键显示点击 New Divider，开始分界线在下面，你可以拖到任何地方，看起来比较方便一点，特别是信号多一点的时候。

还有分组功能，控制进制显示，模拟显示功能，颜色控制，需要慢慢体验或者学习。这些在ug937 里有介绍。

这里也就是带你入门vivado 仿真。

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