以前在使用ModelSim進行仿真的時候，一直是使用其GUI進行操作的，但是這樣很繁瑣也很費時。故希望學習其自動化仿真do文件，下面是學習的一些總結。

一、編寫基本的do文件

下面按照實際仿真的步驟來說明do文件中需要用到的各個tcl命令。

1、quit -sim —- 退出原來的仿真工程；

2、cd —- 設置工作目錄的路徑，就是仿真工程路徑；

3、vlib work —- 在工作目錄下建立一個work目錄，請註意不要用操作系統直接新建一個work的文件夾，因為用操作系統建立的work文件夾並沒有modelsim SE自動生成的_info文件。還有個問題是，當你的軟件工程裏需要用到軟核時，可能會需要一些庫，但這些庫ISE軟件中是沒有的，此時就需要我們自己新建庫了，並映射到當前目錄下。我們將自己新建的庫一般放在work庫前面建立；

4、vmap work /vmap work work —- 將新建的work庫映射到當前工作目錄下（當前目錄就是第一步中的目錄了），其他新建的庫也要這樣的方法映射。此處需要註意的事邏輯庫名與物理庫名最好保持一致，後面的work為物理的庫目錄，即上一步的目錄；

5、vlog +acc –work work “file_path/*.v” —- 編譯“file_path”目錄下所有.v文件，並將其添加進工作庫（work）中，包括IP生成的V文件也要編譯的。編譯時可以分開單獨編譯，但是一定要註意順序，先編譯被調用的文件。其中的“-work work”是將後面的源文件編譯到哪個庫中，如果是編譯到默認的work庫中，則也可以不寫該參數。若只想編譯其中某些文件，則可以直接寫出這些文件的名字，比如下面兩種寫法等效：

vlog div.v div_tb.v
vlog -work work div.v div_tb.v

若是要編譯基本器件庫，可參照下面的例子：

vlib verilog_libs/altera_ver
vmap altera_ver ./verilog_libs/altera_ver
vlog -vlog01compat -work altera_ver {d:/quartus9.0/quartus/eda/sim_lib/altera_primitives.v
vlog後面的兩個參數“-vlog01compat”、“-work”是固定的。其中“-work”是必須保留的，“-vlog01compat”則在源文件為verilog文件時可以保留，如果為VHDL文件則不能使用該參數。需要註意的一點是該工程目錄下的“verilog_libs”庫文件夾需要手動建立，否則運行會出現錯誤。
需要編譯的文件有兩種：源代碼文件、庫文件。對於庫文件的編譯可以有兩種處理方式：
1、將這些庫文件與源代碼文件一起編譯到work庫中，這樣比較方便省事；
2、將庫文件單獨編譯到一個庫中，在運行的時候需要通過參數設置來將庫選擇上。由於第一種方式較為簡單，後面將采用第二種方式。
當某一路徑會經常用到時，可以通過設置一個路徑變量來存儲該路徑，示例如下：
set LIBPATH c:/altera/11.0/quartus/eda/sim_lib/
vlib sim_lib
vmap sim_lib sim_lib
vlog -work sim_lib

6、vsim -novopt -quiet -c -L altera_ver -L E:/modeltech_6.6a/Xilinx_lib_edk/unimacro_ver -lib work div -t 1ns -do “run 2084655ns” —- 啟動仿真命令，該命令可以有許多參數。

參數“-L altera_ver”是添加仿真庫，該處是直接使用邏輯庫名稱，也可以像後面一樣使用物理庫的名稱及路徑；若是庫與源文件一起編譯到work庫中的，則不需要該參數；
參數“-t 1ns”表示仿真時間單位為1ns；
參數“-novopt”禁止優化（no vopt），可能會因為vopt的緣故使得一些不重要signal被modelsim自動忽略，一般會保留該參數；
參數“-do”表示運行時間，該參數一般不用，在後面再運行該命令；
參數“-c”表示進入命令行模式，如果沒有該參數，則表示進行GUI模式。
默認工作庫為work，因而下面幾種寫法等效：
vsim div_tb
vsim -lib work div_tb
vsim work.div_tb
sim -L D:/Modelsim/Installfiles/altera/altera_mf work.videoin_tb

7、view signals source wave —- 打開signal、source、wave窗口，也可以只打開wave窗口；

8、delete wave * —- 刪除原來wave窗口中的波形；

9、add wave -binary clk rst —- 打添加要觀察的波形信號，clk、rst為tb的頂層信號名，若要添加內部信號則要給出路徑，-binary表示使用二進制顯示；

添加一個模塊的所有信號則可以用下面的方式：
add wave -dec sim:/div_tb/*
若只是要添加單個信號，則把“*”換成對應的信號即可，比如：
add wave -unsigned sim:/div_tb/clk
在wave窗口中，可以對波形進行相關配置，下面是常用的配置命令：
WaveRestoreCursors {{Cursors 1} {200ns} 0} {{Cursors 2} {400ns} 0}
configure wave -rowmargin 4
configure wave -childrowmargin 2
configure wave -namecolwidth 150
configure wave -valuecolwidth 100
configure wave -signalnamewidth 0
configure wave -justifyvalue left
configure wave -snapdistance 10
configure wave -datasetprefix 0
configure wave -gridoffset 0
configure wave -gridperiod 1
configure wave -griddelta 40
configure wave -timeline 0
update
WaveRestoreZoom {0 ns} {1000 ns}
如果所有信號均采用同一種方式顯示，則可以用如下方式設置，就不必要在每次添加信號時設置顯示參數：
radix -hex

10、run 5000/run @5000 —- 開始運行仿真程序；

沒有“@”則表示在當前時刻繼續運行5000個單位時間；
有“@”則表示運行到5000這個時刻，如果當前程序仿真已經運行到了5000以後的時刻，則該方法不會繼續向後運行，而會彈出一個錯誤信息，提示當前仿真時刻已經超過了該數值。
run -all則表示一直運行，直到手動停止。
在5000後面也可以跟上一個單位，不跟單位時則以仿真的最小單位為基準。

11、quit -f/quit -sim —- 參數為“f”時則結束ModelSim，參數為“sim”時則結束該仿真進程。

下圖是我寫的一個do文件的截圖，能夠正確運行。

這裏只是編寫了基本的do文件，需要在ModelSIm的Transcipts窗口輸入相應的命令才可以執行。
1、cd filepath —-進入do文件所在的目錄；
2、do filename.do —-執行do文件，開始仿真。

二、進行優化

還可以對上面的流程進行優化，真正達到自動仿真，使得仿真更有效率。
1、批處理bat文件 —- 直接運行該文件即可啟動仿真，而不需要首先進入ModelSim啟動do文件；該方法還未實驗成功。
2、單獨的文件存儲文件路徑 —-當有多個不同的文件路徑時，為使do文件更加簡潔，可以將所有路徑存儲在一個文件中。該方法也未實驗成功。
我是按照Modelsim中常用的Tcl命令中的方法實驗的，以後有時間再來看看怎麽弄這個。
三、交互式命令
通過在主窗口的命令窗口輸入命令來實現，具有更好的調試和交互功能，提供多種指令，既可以是單步指令，也可以構成批處理文件，用來控制編輯、編譯和仿真流程。
1、force-repeat
指令格式：force 開始時間開始電平值，結束電平值忽略時間（即0電平保持時間） -repeat 周期
force clk 0 0,1 30 -repeat 100 表示強制clk從0時間單元開始，起始電平為0，結束電平為1，0電平保持時間為30個默認時間單元，周期為100個默認時間單元，占空比為70%。
指令功能：每隔一段的周期重復一定的force命令，用來產生時鐘信號，也可用來產生周期的輸入信號，如01010101,00110011等。
2、force
指令格式：force item_name value time,value time；item_name為端口信號或內部信號，支持通配符號，但只能匹配一個；value不能默認，time，可選項，支持時間單元； force din 16#40900000 從當前時刻起給din賦值16進制40900000； force bus 16#F @100ns 在100ns時刻給bus賦值16進制F； force clr 1 100 經歷100個默認時間單元延遲後為clr賦值1；
force clr 1,0 100 表示clr賦值1後，經歷100個默認時間單元延遲後為clr賦值為0。
3、run
指令格式：run timestepstime_unit,timesteps時間步長，time_unit時間單元，可以是fs、ps、ns、us、ms、sec；
指令功能：運行（仿真）並指定時間及單元；
run 100，表示運行100個默認時間單元；
run 2500ns，表示運行2500ns；
run -all，表示運行全過程；
run -continue，表示繼續運行。
4、force-cancel
指令格式:force-cancel period
指令功能：執行period周期時間後取消force命令；
force clk 0 0,1 30 -repeat 60-cancel 1000，表示強制clk從0時刻開始，直到1000個時間單元結束。
5、view
指令格式:view 窗口名
指令功能：打開Modelsim的窗口
view souce，打開源代碼窗口；
view wave，打開波形窗口；
view list，打開列表窗口；
view varibles，打開變量窗口；
view signals，打開信號窗口；
view all，打開所有窗口。

do文件的編寫（轉）