一種用于FPGA邏輯仿真的數據讀寫方法

吳斌 劉夏青 車炯暉 張旭洲

摘 要：針對FPGA邏輯設計仿真，提出一種TEXTIO數據讀寫方法。當測試激勵比較大且復雜時，可以用MATLAB仿真產生，測試結果也可以在MATLAB中進行分析，本文給出仿真實例，證明該方法可行精確，為邏輯設計提供極大的方便。

關鍵詞：FPGA；TEXTIO；仿真；MATLAB

近年來，電子設計領域所涉及的算法越來越復雜，導致對FPGA實現的設計要求越來越高，作為邏輯開發的重要環節，仿真能及時發現設計錯誤，加快設計進度，提高設計可靠性。

本文針對最基本的行為仿真，提出一種仿真信號由TEXTIO文件讀寫形式的方法，用于復雜系統測試矢量數目較大的邏輯設計。

1 基于TEXTIO的交互仿真方法

在測試矢量非常大時可以用TEXTIO的方法來進行仿真。TEXTIO是VHDL標準庫STD中的一個程序包（Package），它提供了VHDL與磁盤文件直接訪問的橋梁，可以利用它來讀取或寫入仿真數據到文件中，TEXTIO的使用是通過testbench來進行的，即在testbench中可以調用TEXTIO進行仿真[ 1 ]。

TEXTIO對文本文件是按行來處理的，TEXTIO程序包中有專門的過程可以讀一行或寫一行字符串，并且有一個函數檢查文件是否結束。

類型LINE是TEXTIO程序包中的基本單元，用于保持將要寫到文件的一行字符串或保持從一個文件讀取字符串[ 2 ]。一般情況下，該方法用到的過程和函數為readline，read，writeline，write和endfile等。

2 仿真實例

本文將針對歐拉公式這一數學理論進行邏輯設計以及功能仿真驗證。

輸入信號利用MATLAB仿真產生，假設兩信號sig1和sig2頻率分別為10MHz和20MHz，取兩信號實部和虛部，并將其量化成與邏輯設計輸入信號位數相同的二進制BIT量，分別存入4個.txt文本文件中?！?br>