Моделювання

Для того, щоб перевірити, чи правильно працює синтезований засобами САПР Active–HDL опис поведінки демультиплексора DM(3), виконаємо функціональне моделювання.

Перш, ніж приступити до верифікації VHDL–проекту, необхідно скласти тестову послідовністьвхідних сигналів w і x[0..3]. В найпростішому випадку тестова послідовність – це вектор, що містить всі можливі комбінації вхідних сигналів. Для демультиплексора DM(3) це 2⁴=16 векторів [w, x0, x1, x2, x3].

1.5.1 Виберіть команду File ® New ®waveform або піктограму New waveform . З'явиться вікно редактора часових діаграм (рис. 1.14).

 

Рисунок 1.14 – Кнопка New waveform

 

1.5.2 Додамо в редактор часових діаграм сигнали, що визначені в моделі demux_4. Клацніть правою кнопкою в лівій частині вікна редактора. В контекстному меню виберіть команду Add Signals. З'явиться вікно Add Signals (рис. 1.15).

 

 

Рисунок 1.15 – Вікно Add Signals

 

1.5.3 Вибираючи по черзі сигнали w, x, у і клацаючи на кнопці Add, додайте ці сигнали у вікно редактора часових діаграм.

1.5.4 В головному меню Active–HDL виберіть команду Simulation ® Initialize Simulation.

1.5.5 Тепер можна задати стимулятори моделювання. Щоб створити стимулятор треба виділити потрібний сигнал в редакторі часових діаграм, клацнути правою кнопкою і в контекстному меню вибрати команду Stimulators (рис. 1.16) .

 

 

Рисунок 1.16 – Команди Stimulators и Add Signals

 

Є декілька типів стимуляторів:

 

	Значення (Value). Дозволяє вибрати значення, що буде надане виділеному сигналу чи групі сигналів, об'єднаних у шину.
	Формула (Formula). Дозволяє задати часову діаграму за допомогою формули. Наприклад формула 0 0, 1 12 означає, що сигнал має значення '0' у момент часу 0 i змінюється на '1' після 12 пiкосекунд.
	Гаряча клавіша (Hotkey). Дозволяє призначити сигналові гарячу клавішу, натискання якої призводитиме до зміни значення сигналу. За замовчуванням сигнал переключатиметься між 0 i 1, проте у цей список можна додати i iншi допустимі для даного типу сигналу значення. При натисканні гарячої клавіші сигнал набуватиме наступного значення, включеного у список.
	Годинник (Clock). Дозволяє задати періодичний сигнал з визначеними параметрами (частотою, періодом тощо), користуючись зручним графічним редактором.
	Лічильник (Counter). Дозволяє моделювати сигнали на виходах лічильника як послідовність чисел в заданому напрямку лічби i в заданому базисі (двiйковий код, код Грея та iн.).
	Наперед визначений (Predefined). Це стимулятори синхросигналів або формульні, які мають власні імена, що дозволяє назначати їх декільком сигналам, не повторюючи кожен раз вводу параметрів.
	Стимулятор, що настроюється користувачем(Custom). Дозволяє вибрати наперед визначений стимулюючий сигнал з заданого переліку та поповнити цей перелік власними сигналами, що часто використовуються

 

1.5.6 Задамо стимулятор для сигналу w. Виберіть тип стимулятора Hotkey (рис. 1.17). Встановіть курсор в полі Press new hotkey і натисніть клавішу <w> клавіатури. Її будемо використовувати для перемикання рівня сигналу w.

 

 

Рисунок 1.17 – Вікно Stimulators. Тип стимулятора – Hotkey

 

1.5.7 Задамо стимулятор для вектору сигналів x[0..2]. Для перебору всіх комбінацій вектора сигналів зручно використовувати стимулятор типу Counter. Виділіть вектор x і встановіть тип стимулятора Counter (рис. 1.18).

 

 

Рисунок 1.18 – Вікно Stimulators. Тип стимулятора – Counter

 

1.5.8 Встановіть настройки лічильника відповідно до табл. 1.4 (рис. 1.18). Для того, щоб рахунок проводився в зворотному порядку, треба встановити прапорець Reverse bits order.

1.5.9 Перевіримо, як веде себе модель demux_3, якщо сигнал w має високий логічний рівень. Натисніть клавішу <w> ("гарячу" клавішу, що зв‘язана з сигналом w). Натискуючи клавішу <F5> вісім разів, виконайте покрокове моделювання роботи демультиплексора для першої половини тестової послідовності (коли сигнал w='1').

 

Таблиця 1.4 – Настройки стимулятора для вектора x[0..2]

 

Настройка	Значення
Count type	Тип лічильника	Binary
Count direction	Напрям рахунку	Up
Starting value	Початкове значення
Modify	Величина зміни
Use radix	Підстава	Hexadecimal
Count every	Період рахунку	100 ns

 

1.5.10 Знову натисніть клавішу <w> і виконайте покрокове моделювання демультиплексора для другої половини тестової послідовності (коли сигнал w='0').

1.5.11 Вибравши команду головного меню Simulation ® End Simulation, зупиніть процес моделювання. На рис. 1.19 показаний результат функціонального моделювання правильно працюючого демультиплексора DM(3).

 

 

Рисунок 1.19 – Функціональне моделювання демультиплексора DM(3)