University Program VWF仿真步骤__全加器

本教程将以全加器为例，选择DE2-115开发板的Cyclone IV EP4CE115F29C7 FPGA，使用Quartus Lite v18.1，循序渐进的介绍如何创建Quartus工程，并使用Quartus Prime软件的University Program VWF工具创建波形文件，对全加器的功能进行仿真。

使用University Program VWF工具进行仿真，其实也是调用ModelSim软件仿真，只是不用写testbench文件，而是创建波形文件，因此也必须安装ModelSim软件。

一、创建Quartus工程

1、点击Quartus--File--New Project Wizard，一步步创建全加器(full_adder)工程。

2、打开后的Quartus工程界面如下图所示。

二、创建Verilog模块

3、点击Quartus-->File-->New-->Verilog HDL，将以下代码复制到.v文件，并保存为full_adder.v。

module full_adder(
	input a,
	input b,
	input cin,
	output sum,
	output cout
);
 
assign sum = a ^ b ^ cin;               //将a、b、cin进行与或运算，赋值给sum
assign cout= (a & b) | ((a^b) & cin);   //将a、b、cin进行组合逻辑运算，赋值给cout
 
endmodule

三、综合与分析Verilog代码

4、点击Quartus软件菜单栏的Processing --> Start --> Start Analysis & Synthesis，对Verilog HDL代码执行语法检查和综合。

如果该过程成功完成，在Quartus软件窗口的Tasks页面中，Analysis & Synthesis旁边将显示一个绿色勾型标记，如下图所示。如果在该过程中提示有错误，请检查Verilog HDL代码语法，确保与上述代码块完全一致。

四、仿真Quartus工程

介绍如何用University Program VWF工具创建vwf波形文件，对全加器的Verilog代码进行功能仿真。

5、点击Quartus软件菜单栏的Tools --> Options，打开Options窗口，选择General中的EDA Tools Options，设置ModelSim-Altera的路径为C:\intelFPGA_lite\18.1\modelsim_ase\win32aloem（注意：这里的路径为Quartus的实际安装路径），点击OK。

6、点击Quartus软件菜单栏的File --> New --> University Program VWF，打开Simulation Waveform Editor窗口。

7、点击Simulation Waveform Editor窗口菜单栏的Edit --> Insert --> Insert Node or Bus，打开Insert Node or Bus窗口。

8、点击Node Finder按钮打开Node Finder窗口，按下图序号标注的步骤，添加输入、输出信号节点，最后点击OK按钮。

9、返回到Insert Node or Bus窗口，点击OK按钮。

10、点击Simulation Waveform Editor窗口菜单栏的Edit --> Set End Time...，设置结束时间，举例设置为120.0 ns。至此，Simulation Waveform Editor窗口如下图所示。

11、在Simulation Waveform Editor窗口编辑输入信号节点a的值。如下图所示，在输入信号节点的波形区域单击鼠标左键不放并移动鼠标，释放后会看到一段阴影区域，点击Force High (1)按钮可以设置这段区域的信号节点值为1，点击Force Low (0)可以设置值为0；同样的操作可自行再设置b和cin的值。

12、下图所示，举例设置了a、b和cin节点的值后的波形图。

13、点击Simulation Waveform Editor菜单栏的File --> Save，保存文件并保持默认文件名Waveform.vwf不变。

14、点击Simulation Waveform Editor菜单栏中的Simulation --> Run Functional Simulation，开始仿真，仿真后的波形图如下图所示。

五、实验现象与结果分析

仿真结果分析：

• 在0ns~10ns，a=1，b=1，cin=0，此时count=1，sum=0；

• 在10ns~20ns，a=0，b=1，cin=1，此时count=1，sum=0；

• 在20ns~30ns，a=1，b=0，cin=0，此时count=0，sum=1；

• 在30ns~40ns，a=1，b=1，cin=1，此时count=1，sum=1；

• 在40ns~50ns，a=0，b=0，cin=1，此时count=0，sum=1；

依次再分析50ns~120ns，根据结果可判断全加器功能仿真是正确的。

六、生成的Test bench验证

以上在Run Functional Simulation过程中自动生成了与波形文件对应的Test Bench文件，一般在工程的simulation\qsim文件路径里，名称为Waveform.vwf.vt。

我们可以用该Test Bench文件再进行ModelSim仿真。将Waveform.vwf.vt命名为full_adder_tb，并修改格式为.v，再打开full_adder_tb.v将module名称改为full_adder_tb即可。ModelSim仿真所必须的设置和步骤此处就不再说明。

设置完成后点击Quartus Tools--Run Simulation Tools--RTL Simulation，即可仿真。可以看到仿真波形与以上的仿真波形一致。