淺析基于Modelsim FLI接口的協(xié)同仿真

　　初始化函數(shù)的定義為：

　　init_func(mtiReginoIdT region，char *param，

　　mtiInterfaceListT *generics，mtiInterfaceListT *ports)

　　各參數(shù)的意義可以參閱modelsim用戶手冊。

　　下面結(jié)合上面給出的初始化函數(shù)要完成的任務進行詳細說明。

　　a.初始化全局變量(略)

　　b.設(shè)置VHDL輸入輸出信號與c程序變量的對應關(guān)系。這是通過調(diào)用mti_FindPort函數(shù)實現(xiàn)的。mti_FindPort函數(shù)定義為：

　　mfiSignalIdT mti_FindPort(mtiInterfaceListT *list，char *name);

　　例如，定義輸入輸出信號對應的結(jié)構(gòu)ip：

　　PortStruct ip;

　　就可以用：

　　ip_in1=mti_FindPort(ports，"in1");

　　來實現(xiàn)輸入信號in1與變量in1的對應關(guān)系。

　　對輸出信號來說，它的目的是產(chǎn)生驅(qū)動。因此，這些變量(out1和out2)除了要找到對應的輸出信號外，還要驅(qū)動這些信號。對信號的驅(qū)動可以通過調(diào)用mti_CreateDriver函數(shù)來實現(xiàn)。該函數(shù)的定義為：

　　mtiDriverIdT mti_CreateDriver(mtiSignalIdT sig);

　　由于這些變量一般只用于對外驅(qū)動，因此可以簡單寫成下面的形式：

　　ip.out1 = mti+ CreateDriver(mti_FindPort(ports，"out1"));

　　C.調(diào)用mti_ScheduleDriver函數(shù)，設(shè)置輸出信號的初始狀態(tài)。mti_ScheduleDriver函數(shù)的定義為：

　　void mti_ScheduIeDriver(mtiDriverIdT driver，long value，mtiDelayT delay，mtiDriverModeT mode);

　　其中，driver是輸出信號對應的變量名，如ip.out1和ip.out2;value是要設(shè)置(驅(qū)動)的值，如高電平('1'，對應value為3)、低電平('0'，對應value為2)、高阻('z'，對應value為4)、未賦值('U'，對應value為0)等等;delay是從當前時間開始到把信號驅(qū)動成給定值(value)的等待時間，單位與仿真器當前使用的最小時間單位相同;mode為信號模式，有兩個值可供選擇：MTI_INERTIAL或者是MTI_TRANSPORT，分別對應于標準VHDL語言的INERTIAL和TRANSPORT。例如，設(shè)置信號out1的初始狀態(tài)為低電平：

　　mti_ScheduleDriver(ip.out1，2，0，MTI_INERTIAL);

　　d.設(shè)置在仿真器重新仿真(運行命令restart)或退出仿真(運行命令quit-sim)等情況下調(diào)用的函數(shù)。這一部分主要是為了釋放內(nèi)存或者保存當前狀態(tài)等。以restart為例，假設(shè)在程序中用malloc申請了存儲空間buf，在仿真器"restart"時需要釋放，就可以用以下的函數(shù)調(diào)用來注冊：

　　mti_AddRestartCB(free，buf);

　　注冊后，當仿真器運行命令restart時就會調(diào)用free(buf)。

　　其它一些函數(shù)可以參照modelsim的用戶手冊這里不再詳述。

　　e.設(shè)置敏感表，給出在某些信號發(fā)生某些變化時(如時鐘上升沿等)執(zhí)行的函數(shù)。例如，在輸入信號in1發(fā)生變化時，要執(zhí)行函數(shù)in1_change(in1_change為用戶定義好的函數(shù))，可以這樣定義：

　　processed proc;

　　proc=mti_CreateProcess("P_in 1 change"，in1_change，&ip);

　　mti_Sensitize(proc，ip.in1，MTI_EVENT);

　　也就是說，先創(chuàng)建進程，然后設(shè)置敏感表。當滿足敏感表的條件時，仿真器就會執(zhí)行該進程。

　　mti_CreateProcess函數(shù)的定義為：

　　mtiProcessldT mti_CreateProcess(char *name，mtiVoidFuncPtrT func，void * Param);其中，name是將要在仿真器窗口中顯示的名稱;func是要執(zhí)行的函數(shù);后面的param是要傳給func的參數(shù)。mti_Sensitize的定義為：

　　void mti_Sensitize(mtiProcessIdT proc，mtiSignalIdT sig，mtiProcessTriggerT when);

　　其中，proc為調(diào)用mti_CreateProcess的返回值;sig為信號名，即VHDL文件的輸入輸出信號對應于C程序的變量;when可以取MTI_EVENT或者MTI_ACTIVE兩種值。

　　4.3 C程序的編譯

　　對Windows平臺，采用的編譯器是MicrosoftVisual C++，并用如下的命令進行編譯：

　　cl -c -I app.c

　　link -dll -export： app.obj

　　modeltech.lib

　　上面的是modelsim的安裝目錄，是c程序的初始化函數(shù)名，如我們給出的sim.c的sim_init。編譯之后就可以生成.dll文件。

　　仿真向量是用c語言還是用HDL直接產(chǎn)生，要視設(shè)計者的應用而定，選取最簡單的方式。在大多數(shù)情況下，用c語言和HDL聯(lián)合生成測試向量會更方便些。

　　5 結(jié)論

　　利用Moelsim的FLI功能，用c語言對所設(shè)計的模型進行功能驗證，可以加大驗證代碼的覆蓋率，減少驗證代碼的復雜度，加快驗證的速度，縮短設(shè)計周期，可以更好的驗證系統(tǒng)的通用性。另外，Modelsim的FLI功能使硬件描述語言(Verilog，VHDL)與c語言緊密結(jié)合在一起，為設(shè)計人員提供了更廣闊的驗證平臺，更方便的驗證方法。