1、modelsim 仿真库配置

   首先双击 Modelsim图标 ，依次点击菜单栏中 File -> Change Director 选项进入路径切换页面，如下图所示：

   点击 Change Director 按钮，在打开文件夹里面，去找Modelsim软件的安装目录,如下图所示：

  点击选择文件夹，之后在菜单栏依次点击 File -> New -> library 选项，打开新建库界面，如下图所示：

  在弹出来的界面中选择第一项 a new library ， library Physical Name 输入库名称，比如我们的 FPGA 是 Gowin 2A 系列的器件，取名为 GW2A ，然后点击 OK，如下所示：

  添加成功后在 library 列表中出现了 GW2A（empty）库，且路径为前面设置的位置（工程根目录下），则表明库新建完成，如下图所示：

  接下来该添加 Gowin 的器件库文件，首先在 Modelsim 软件的菜单栏中依次点击 Compile -> Compile 以打开编译库文件界面，如下图所示：

  在打开的界面，一定先下拉选择 library 选择我们刚刚新建的 GW2A ，然后修改文件路径为 Gowin 软件的 GW2A 系列器件的库路径，具体为 \Gowin\Gowin_V1.9.9Beta-6\IDE\simlib\gw2a ，如下图所示：

  进入 gw2a 找到 prim_tsim.v 文件，然后点击 compile 按钮开始进行编译，如下图所示：

  此时 Modelsim 的 transcript 窗口会快速刷新各种编译过程信息，编译完成之后，Transcript 界面会显示 0 错误，0 警告，并且 GW2A 这个库下面会出现各种元件，如下图所示：

  如何点击 Done 按钮以完成编译，如下图所示：

  接下来就该把该 GW2A 设置为Modelsim 默认库列表，找到 Modelsim安装位置，在该路径下有个名为 modelsim.ini 的文件，这是一个只读文件，如下图所示：

  右键选中Modelsim.ini 文件，点击属性，在属性设置界面，将其只读属性勾选去掉，如下图所示：

  然后用记事本打开文件，然后在该文件的 [Library] 下面，加上 GW2A 库的指定语句 GW2A = $MODEL_TECH/../GW2A 并保存，如下所示：

  最后在恢复 modelsim.ini 的只读属性，就完成器件的添加了，如下图所示：

2、Modelsim 环境验证

  由于我们只讲如何搭建环境，不讲 Verilog 语法，后续我们有专门的 Verilog 语法章节。

  首先我们打开 led 程序（可以使用其他方式验证），如下图所示：

  然后，在工程管理区 空白处 右击选择 New File... 如下图所示：

  会弹出新建文件的的对话框，选择创建 Verilog File 文件，选择 OK 按钮，接下来该对这个新建的 Verilog 文件进行命名，如下图所示：

  我们将用于仿真的文件后面都加上以 mod 结尾，此文件是仿真的例化文件，用于仿真软件使用。

  接下来我们需要更改路径，用于仿真的文件我们一边只将其存在 sim 文件夹中，所以我们将依次点击 Browse... ，来更改路径，本工程下面的 sim 文件夹，点击选择文件夹，再点击 ok，按键及可完成添加，如下图所示：

   添加完以后将测试代码复制到 led_mod.v 文件中。

`timescale 1ns/1ns					//时间尺度预编译指令 时间单位/时间精度。
									//第一个 1ns 是时间单位（每个时间单位表示 1 纳秒）。
									//第二个 1ns 是时间精度（时间精度决定了仿真时间的分辨率，也就是说，模拟器能区分的最小时间间隔为 1 纳秒）。
module led_mod();

//reg define
	reg sys_clk;					//定义仿真文件全局时钟。
	reg sys_rst_n;					//定义仿真文件全局复位，下降沿有效。

//wire define
	wire led;						////定义仿真文件 led 端口。


always#10 sys_clk = ~sys_clk;		//#10 表示延时 10ns。
									//也就是说，每 10ns  sys_clk就反转一下。


initial begin                       //初始化

    sys_clk   = 1'd0;
	sys_rst_n = 1'd0;			    //将复位信号拉低。
#200;					            //#200 表示延时 200ns。
	sys_rst_n = 1'd1;			    //将复位信号拉高。
#200;					            //#200 表示延时 200ns。

end

led u_led(
	.sys_clk(sys_clk),			    //将仿真文件的sys_clk 和 led_light 的时钟进一个绑定。
	.sys_rst_n(sys_rst_n),
	.led(led)
);

endmodule

仿真模块讲解：

  第 1 行 ：时间尺度预编译指令 时间单位/时间精度，第一个 1ns 是时间单位，第二个 1ns 是时间精度。

  第 7-11 行：就是我们再 led 文件里面需要的一些信号。

  第 14 行： 初始化是将 sys_clk 的信号先拉高，每 10 ns 再将 sys_clk 进行翻转。

  第 18-26 行：将复位信号 和 时钟信号 拉低，延时 200ns ，再将复位信号拉高后，在延时 200ns 开始仿真。

  第 28-32 行：将 led 所需的信号进行绑定

  接下来需要将 led_mod.v 文件给失能掉，让它无法参与高云 Gowin 的编译当中来，首先我们选中 led_mod.v 这个文件，然后鼠标右键 -> Disable ,如下图所示：

  选中完毕后，如下图所示：

  这样的话，仿真文件将不再影响我们正常是 FPGA 开发了。

  由于我们仿真是以 ns 进行的，而我们使用的程序是以 S 为单位进行的，则我们这里需要将 Scends 改为等于 50 ，记得保存哦~ ，如下图所示：

  接下来我们该验证搭建的 Modelsim 环境，打开 Modelsim 软件，在 Modelsim 建立一个新的 project。选择 “File -> New -> project”，如下图所示：

  进入新工程的设置界面，在 Project Name 一栏中填写工程名。这里我们把工程命名为相对应的工程名 led ， Project Location 是工程路径，点击 Browse 进行设置，根据需要我们把仿真工程保存到我们设计工程下，找到刚刚新建sim文件夹并选择，如下图所示：

  在点击 OK 之后，出现如下图所示的界面，从图中可以看出，有四种操作可以选择：Create New File（创建新文件）、Add Existing File（添加已有文件）、Create Simulation（创建仿真）和 Create New Floder（创建新文件夹），我们这里选择“Add Existing File”。

  在弹出的对话框中，选择 Browse 选择本次实验需要添加的工程设计文件 led.v 、 led_mod.v 。

  首先我们添加 led_mod.v 文件，其路径在 Gowin -> led_text-> sim -> led_mod.v ,（若路径不一致的，则按照正确路径添加即可）如下图所示:

  接下来我们在此添加 led.v 文件，其路径在 Gowin -> led_text-> pro -> src -> led.v ,如下图所示:

  添加完成之后，点击 Close 按键关闭，如下图所示：

  可以在 Modelsim 软件中看到我们添加的工程文件，如下图所示:

  接下来就是编译仿真文件，编译的方式有两种：第一种 Compile Selected（编译所选文件），编译所选文件功能需要先选中一个或几个文件，执行命令之后可以完成对选中文件的编译；第二种是 Compile All（编译全部文件），该命令是按编译顺序对工程中的所有文件进行编译。这里，我们选择编译所有文件，选择 Compile->Compile All ，如下图所示：

  编译完成之后，文件后面的 Status 从“ ？ 变为 √ ”表示编译通过。下方的 Transcript 也提示文件编译成功，如下图所示:   注：有两个设计中不希望出现的状态：编译错误（显示红色的 × ）和包含警告的编译通过（对号的后面会出现一个黄色的三角符号）。编译错误即 Modelsim 无法完成文件的编译工作。通常这种情况是因为被编译文件中包含明显的语法错误，Modelsim 会识别出这些语法错误并提示使用者，使用者可根据 Modelsim 的提示信息进行修改。

  在project 状态栏中找一个空白地方，右键点击，然后选择 Add to Project -> Simulation Configuration… 并点击，如下图所示：

  进入 Add Simulation Configuration 页面，我们在 Design 标签页面找到并选择中 work 库中的 led_mod 模块作为设计顶层，接下来点击Optimization Options… ，如下图所示:

  进入弹出 Optimization Options..子窗口中选择 Apply full visibility to all modules(full debug module) ，点击OK，如下图所示：

  将Design Unit(S)的名字复制到，Simulation Configuration Name 框中，确保命名保持一致，如下图所示：

  首先点击 libraries 设置栏，在 Search libraries(-L) 一栏中点击 Add… 添加我们新建的高云的库文件 GW2A ，然后点击 OK 确认，如下图所示:

  Search Libraries First(-Lf) 也和上面操作一样，然后点击 OK 确认，再点击 Save 保存设置，如下图所示：

  接下来双击新生成的仿真文件 led_mod ，进入 sim 界面，如下图所示。

   sim 界面如下图所示：

  在 sim 界面我们可以添加我们想要观察模块的波形，选中模块，右键点击选择 Add Wave ，如下图所示:

  添加好波形后回到 Library 栏 -> 右键单击 led -> 点击 Update ,将 led_mod 文件更新在 led 项目下面，如下图所示：

  点击 Run all，开始跑仿真，如下图所示：

  “ 注：有些同学的波形显示面板在最右边可以拉过来，如下图所示：”

  此时点击 Zoom Full 可以快速观察到波形，如下图所示：

  仿真波形（如果想查看波形，同时按住 Ctrl + 鼠标滑轮 进行缩放，或者点击 Zoom Full 旁边的 Zoom in 或者 Zoom out ），如下图所示：

  在开发过程中，在更改设计文件后，点击保存并检查语法无误后重新运行程序。在 Modelsim 中，我们进入 Library 界面，在 Work 目录下对 led_top.v 和led_light.v 进行重新 Recompile ，重新进行仿真波形的加载。

  “ 到此我们的Modelsim 环境搭建和验证就完成了，希望大家多多多练习一下我们 Modelsim 环境验证这一部分，后期也会经常使用，此文档只用于教学，请大家多多支持正版。”