ISE11.1iのチュートリアル５（シミュレーション）

ISE11.1iのチュートリアル４（テストベンチの作成）の続き。

前回テストベンチを作ったので、今度はシミュレーションをしてみよう。シミュレーターとしてはISimを使用する。
Project NavigatorのDesignのHierarchyペインからdice_top_tb を選択しする。ProcessesペインのISim Simulatorを展開して、Simlate Behavioral Model をダブルクリックする。


ISimが起動して、シミュレーションを行った。


Zoom to Full Viewアイコンをクリックして、波形全体を表示する。


入力波形は予定した波形になっている。しかし、出力波形はb_nとc_n が0で、ほかのセグメントは1である。この7セグメントLEDは0で点灯するので、現在は1を表示している。リセットはちゃんとかかっているが、rollスイッチを押しているのに出力が変化しない。


これは、reject_chatter.vhdでスイッチのチャタリングを除去するために、クロックの25万回に１回サンプルことになっている。さらに、目で遷移しているのが見えるようにするために、その４倍の100万回クロックを数えないとステートマシンのステートが変わらないためだ。これを解消するには、少なくとも20万クロック以上シミュレーションしないとならないが時間もディスクも使用するため、シミュレーションするのは大変だ。そのようなときのために、50MHzはKHz単位にすると50,000である。これをconstantで定義してい置いて、シミュレーションのときには1に切り替える。（もっと良いと自分では思っている方法がある。それはpragmaとgenericを使う方法だ。詳しくは”スパルタン3スタータキットでのISE8.1iのチュートリアル４（シミュレーション編)”を見てほしい）

--constant frequency_KHz : integer := 50000; -- KHz単位でのクロック周波数(インプリメント用）
constant frequency_KHz : integer := 1; -- KHz単位でのクロック周波数(シミュレーション用）

これで、もう一度シミュレーションを行う。とりあえずISimをクローズしよう。その際にDefault.wcfg をセーブするかと聞いてくるので、Noボタンをクリックしておく。
もう一度、Project NavigatorのDesignのHierarchyペインからdice_top_tb を選択しする。ProcessesペインのISim Simulatorを展開して、Simlate Behavioral Model をダブルクリックして、ISim を立ち上げる。そうすると、修正したconstant値が採用されて、セグメントの値が変化しているのが分かる。


下位モジュールの信号も見てみよう。
左のInstance and Process... ペインのdice_top_tb の左の三角をクリックして展開する。その後、uut の左の三角もクリックして展開する。その中のinst_reject_chatterをクリックする。そうすると、太字で表示される。Objectsペインを見るとinst_reject_chatterの信号を表示する。その中からsw_cntとroll_cnt を右の波形ウインドウのあいているところにドラック＆ドロップする。そうすると波形ウインドウに追加される。


こうすると、下のように信号が追加されるが、波形はまだ表示されていない。


同様に、inst_dice_smのcurrent_stateを波形ウインドウに追加する。さて、この追加した信号もシミュレーションしてみよう。
SimulationメニューからRestartを選択する。


すべての波形が消える。SimulationメニューからRunを選択する。


そうすると、先ほど波形ウインドウに登録した信号も波形が表示される。


これでシミュレーションは一応完了。
私は、まだ、ISimの使い方が良く分かっていないので、チュートリアルなどをやってみようと思っている。感じとしては、なかなか使えそうな感じだ。たぶん下のConsoleにコマンドを入れても使えるのだろう。

＃しかし、チュートリアルは前回もそうだったが、書いていると疲れる。。。皆さんのためになるのかな？

”ISE11.1iのチュートリアル６（デザインのインプリメント）”に続く。