利用MATLAB增强MAX+PLUS II的仿真功能

文章摘要： 我们先介绍MATLAB与MAX+PLUS II联合仿真的流程，以使大家心中有一个概念。然后再分别介绍各部分的实现。联合仿真流程为： （１）先在MATLAB中产生原始信号，并转换为2/16进制序列； （２）利用自己编写的MATLAB函数按一定格式生成向量文件（*.vec，纯文本文件）； （３）在MAX+PLUS II中，打开你要仿真的FPGA源文件，设置为“当前工程”并作编译； （４）打开simulator，选“File\Inputs/Outputs”，输入在MATLAB中生成的向量文件名，按：“确定”按钮生成*.scf文件； （５）进行仿真； （６）选菜单“Fi

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    我们先介绍MATLAB与MAX+PLUS II联合仿真的流程，以使大家心中有一个概念。然后再分别介绍各部分的实现。联合仿真流程为：

   （１）先在MATLAB中产生原始信号，并转换为2/16进制序列；

   （２）利用自己编写的MATLAB函数按一定格式生成向量文件（*.vec，纯文本文件）；

   （３）在MAX+PLUS II中，打开你要仿真的FPGA源文件，设置为“当前工程”并作编译；

   （４）打开simulator，选“File\Inputs/Outputs”，输入在MATLAB中生成的向量文件名，按：“确定”按钮生成*.scf文件；

   （５）进行仿真；

   （６）选菜单“File\Create Table Files”，生成相应的*.tbl文件（纯文本文件）；

   （７）回到MATLAB下，运行自己编写的函数，自动从Table文件提取需要的输出数据、进制转换（变为十进制），生成仿真结果序列；

   （８）对结果序列进行进一步分析、处理。

    １.2 仿真输入文件

    在MAX+PLUS II的仿真输入文件中有一种文本形式的向量文件（Vector File），其后缀名为“*.vec。这种文件是用一定格式的文本来描述仿真信号的。我们可以很方便地使用任何纯文本编辑器来书写文件，定义仿真时间长度，以相对／绝对时间单位来定义周期重复的输入信号（如时钟）和其它复杂输入信号。下面给出一个该文件的简单例子：

    ％时间单位缺省为以％

    START 0； ％定义仿真开始、结束时间％

    STOP 1000；

    iNTERVAL 100； ％定义时间步长：100ns％

    INPUTS CLOCK；

    PATTERN

    01； ％相对向量值定义：CLOCK ％

    ％每100ns翻转一次％

    INPUTS DATAINX DATAINY；

    PATTERN ％定义两个输入信号％

    %DATAINX和DATAINY%

    0>00

    220＞ 10

    320＞ 11%绝对时间描述％

    570＞ 01%大于号前为绝对时间值％

    720＞ 11%大于号后为两个输入值％

    ；

    INPUTS CLEAR；

    PATTERN

    0＞1%产生宽度100ns的清零信号％

    100＞0%100ns后CLEAR信号保持高电平％

    在这个例子中，定义了一个周期为200ns的时钟信号、一个100ns以前起作用的清零信号（高电平有效）以及两个输入信号DATAINX、DATAINY。在实际使用时，我们可以用同样的方法方便地产生时钟、复位等常用信号。而对于复杂的输入信号，可以先用MATLAB来产生，然后以相对时间的方式写入向量文件。

    在产生复杂输入信号之前，必须注意以下几点：

    第一，MATLAB产生的是浮点或整数信号，而数字模块的输入为N位二进制数，这之间有一个进制转换的问题。因此，我们先要根据要采用的A/D位数对原始信号进行量化。

    第二，在MAX+PLUS II的仿真器中，数据可以采用2/8/10/16进制显示格式，但其十进制显示用的是无符号数的方式，在表示那些补码形式的2/8/16进制数时会发生错误，因此必须把输入信号转换为2/16进制数。

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