學習FPGA,，被它的各種仿真弄的暈頭轉向。前仿真,、后仿真,、功能仿真、時序仿真,、行為級仿真,、RTL級仿真、綜合后仿真,、門級仿真,、布局布線后仿真……好吧，反正我是暈了,。
　　先說一下Quartus和Modelsim軟件的仿真形式：
　　Quartus ii的兩種仿真：1,、功能仿真2、時序仿真,；
　　Quartus ii調用Modelsim的兩種仿真：1,、RTL級仿真2、Gate-level仿真,。
　　查閱了各種資料如下：
　　資料一：
　　1.當用quartus進行仿真時,，分為功能仿真（al）和時序仿真（Timing）。
　　2.當用Modelsim-Altera時,，分為功能仿真（RTL),、綜合后仿真（post-synthesis）和布局布線仿真(Gate-level)。其中,，功能仿真又稱為前仿真,，布局布線仿真又稱為后仿真,。
　　注：此處的功能仿真（RTL)與1中的功能仿真（al）是不一樣的，前者是HDL級仿真,，后者是門級網表的功能仿真,。
　　（1）當在quartus中調用Modelsim-Altera進行RTL仿真時(前提是在第三方仿真工具中選擇Modelsim-Altera）,，步驟如下：
　　a) 編寫源文件和測試文件；
　　b) Assignment->setting->simulation->不選中run gate leve simulation.....,選中nativelink->添加測試文件,，填寫文件名,；
　　c) start analysis&elabration；
　　d) Tools->start RTL simulation,；
　?。?）綜合后仿真一般不做。
　?。?）當在quartus中調用Modelsim-Altera進行Gate-level仿真時(前提是在第三方仿真工具中選擇Modelsim-Altera）,，步驟如下：
　　a) 編寫源文件和測試文件；
　　b）Assignment->setting->simulation->選中run gate leve simulation.....,選中nativelink->添加測試文件,，填寫文件名,；
　　c）全編譯；
　　評價：對于Assignment->setting->simulation->"run gate leve simulation automatically after comlilation"選不選中根本沒必要說明,，完全可以不用選中,，需要在設置處把測試文件testbench添加就可以了（不添加的話到時候quartus調用出modelsim軟件后需要手動添加編譯，下面補充了）,。如果你想RTL級仿真,，那么對于quartus ii只需要進行分析綜合就可以，然后點擊Tools->Run EDA Simulation tool->Run RTL Simulation即可,，軟件會自動將源文件以及測試文件在modelsim軟件里編譯,，仿真出波形。如果你想Gate-level級仿真,，那么對于quartus ii需要對工程進行全編譯,，然后點擊Tools->Run EDA Simulation tool->Run Gate-level Simulation即可，軟件會自動將網表文件.vo（verilog輸出文件）或.vho（VHDL輸出文件）以及測試文件在modelsim軟件里編譯,，并將標準延遲文件SDF（.sdo）添加到modelsim里面,，仿真出波形。
　　補充：順便說一句,，如果沒有在Assignment->setting->simulation把測試文件testbench設置好的話,，不論是在RTL還是Gate-level級仿真，調用出modelsim后Quartus只把.vo或.vho文件送到modelsim里編譯了,，然后都需要手動把testbench編譯進去的,，并且將在Run Gate-level Simulation仿真的時候,，.sdo文件也需要手動添加，相對來說比較麻煩,。
　　資料二：
　　Modelsim-Altera仿真一般分為功能仿真,，前仿真（綜合后仿真）與后仿真（時序仿真或布局布線后仿真）。
　　根據設計需要,，編寫完代碼（Verilog hdl,Vhdl,system Verilog ）后,，首先進行功能仿真，驗證所寫代碼是否能完成設計功能,；前仿真又稱為綜合后仿真,，即在QuartusII完成綜合后，驗證設計的功能,；后仿真又稱為時序仿真或布局布線后仿真,，是加入延時后的仿真。對于編譯時間較短的小規(guī)模設計,，一般只進行功能仿真與后仿真,。
　　資料三：
　　modelsim是專門進行仿真的軟件，可以分別進行前仿真和后仿真,。前仿真也稱為功能仿真,，主旨在于驗證電路的功能是否符合設計要求，其特點是不考慮電路門延遲與線延遲,，主要是驗證電路與理想情況是否一致,。可綜合FPGA代碼是用RTL級代碼語言描述的,，其輸入為RTL級代碼與testbench,。后仿真也稱為時序仿真或者布局布線后仿真，是指電路已經映射到特定的工藝環(huán)境以后,，綜合考慮電路的路徑延遲與門延遲的影響,，驗證電路能否在一定時序條件下滿足設計構想的過程，是否存在時序違規(guī),。其輸入文件為從布局布線結果抽象出來的門級網表,、testbench和擴展為sdo或sdf的標準時延文件。sdo,、sdf的標準時延文件不僅包含門延遲,，還包括實際布線延遲，能較好地反映芯片的實際工作情況,。一般來說后仿真是必選的,，檢查設計時序與實際的FPGA運行情況是否一致，確保設計的可靠性和穩(wěn)定性。
　　資料四：
　　前仿真和后仿真的區(qū)別：前仿真就是指綜合前的仿真,，也就是行為級的仿真,，如你在Modelsim直接寫代碼的仿真。后仿真指的是綜合后的仿真,，也就是功能仿真,。比如你在Modelsim中用VHDL寫了個計數器，行為級得仿真通過了,，你把它加到quartus中或者其他的綜合工具進行綜合,，綜合完后生成功能網表，它把行為語言變成寄存器傳送級語言,，這時候你把它加到Modelsim中仿真叫后仿真,，后仿真成功后，你還要在quartus中進行映射,，布局布線，完后進行時序分析,，生成時序網表,，描述器件里門或者布線的延時，最后把延時網表和功能網表一起加到Modelsim中仿真叫門級仿真,。
　　門級仿真和時序仿真的區(qū)別：門級仿真是quartus生成的網表文件.vo,。門級則不考慮互聯延遲，二只考慮了器件的延遲,。時序仿真是選擇具體器件并布局布線后進行的包含定時關系的仿真,，主要驗證是否滿足時間約束關系、延時,、最大工作頻率和消耗的資源等,。時序仿真是需添加時延文件.sdo。
　　資料五：
　　從廣義上講,，仿真驗證包括功能與時序仿真和電路驗證,。仿真是指使用設計軟件包對已實現的設計進行完整測試，模擬實際物理環(huán)境下的工作情況,。從仿真的層次上劃分,，主要分為：
　　前仿真，也稱為功能仿真或行為級仿真,。是指僅對邏輯功能進行測試模擬,，以了解其實現的功能是否滿足原設計的要求，仿真過程沒有加入時序信息,，不涉及具體器件的硬件特性,，如延時特性；
　　后仿真，也稱為布局布線后仿真或時序仿真,。是指提取有關的器件延遲,、連線延時等時序參數，并在此基礎上進行的仿真,，它是非常接近真實器件運行情況的仿真,。 不同的工具和廠商還有一些其他的仿真過程，但大致屬于這兩類,。
　　針對FPGA設計的流程,，有3個階段可以進行仿真：
　　第一階段是寄存器傳輸級(RTL)仿真，此級仿真是對設計的語法和基本功能進行驗證 (不含時序信息),；
　　第二階段是針對特定的FPGA廠家技術的仿真,，此級仿真是在綜合后、實現前而進行的功能級仿真,，功能級仿真一般驗證綜合后是否可以得到設計者所需要的正確功能,；
　　第三階段是門級仿真，此級仿真是針對實現后的門級時序進行仿真,，門級仿真體現了由于布局布線而產生的實際延時,。
　　資料六：
　　前仿： 針對RTL代碼的功能和性能仿真和驗證。
　　后仿： 1. pre-layout,，這種是綜合后仿真,，主要是仿綜合后的邏輯功能是否正確，綜合時序約束是不是都正確,。
　　2. post-layout,，這種是布局布線后仿真，因為加入了線延遲信息,，所以這一步的仿真和真正芯片的行為最接近,，也是用于仿真芯片時序約束是否添加正確，布局布線后是否還滿足時序,。
　　資料七：
　　功能仿真對設計輸入的功能進行仿真,，考慮的是理想化的情況，沒有門延遲,，沒有布線延遲,。
　　綜合的過程，將設計輸入編譯成由與,、或,、非門，RAM,，觸發(fā)器等基本邏輯單元組成的邏輯連接,，即網表（Netlist）,，并輸出edf、edn等標準格式的網表文件,。綜合后仿真把綜合生成的標準延時文件反標注到綜合仿真模型中去,，可估計門延時對電路帶來的影響。
　　實現與布線,，根據所選芯片的型號,，將綜合輸出的邏輯網表適配到具體的FPGA/CPLD上。實現過程中最主要的過程是布局布線（Place and Route）：布局將邏輯單元合理地適配到FPGA內部的固有硬件結構上,；布線則根據布局的拓撲結構,，利用FPGA內部的各種連線資源，合理正確地連接各個元件,。時序仿真將布局布線的延時信息反標注到設計網表中進行仿真,。此時的仿真延時文件信息最全，包含門延時和布線延時,，所以布線后仿真最準確,，能較好地反映芯片的實際工作情況。
　　以下是個人拙見：從以上分析,，我們可以給文章剛開是提到的那九中仿真名詞中的一些畫等號了：
　　前仿真=功能仿真=行為級仿真=RTL級仿真
　　而后仿真又可以分為兩步,，第一步是布線前 仿真，也就是綜合后仿真其目的主要是驗證邏輯功能是否正確,，綜合時序是不是正確；第二步是布線后 仿真,，也就是后仿真=時序仿真=布局布線后仿真=門級仿真,，這一級的仿真最接近于芯片，里面加入了線延遲,，可見資料七的解釋,。