1. 安装Modelsim软件。
2. 学习建立Modelsim工程并对Xilinx FPGA工程进行仿真。

1. ISE开发软件。
2. 64位WIN10系统的PC（本例程是以64位系统为例）。
3. Modelsim 10.1版本安装包。

• Modelsim 仿真工具是Model公司开发的，支持Verilog、VHDL 以及他们的混合仿真。通过Modelsim软件，可以对Xilinx FPGA工程文件进行仿真，观察工程内变量的值和信号逻辑的变化，从而直观的分析设计中存在的逻辑错误和设计上的缺陷。

1、安装步骤：

• 1. 双击 modelsim-win64-10.1a-se.exe 文件开始安装。

• 2. 双击.exe 文件后进入如下界面，点击 Next。

• 3. 红框1处选择安装路径，然后点击 Next。弹出窗口询问是否建立文件夹，选择Yes.

• 4. 此界面点击 Agree 即可进入下一步的安装

• 5. 接下来进入进度条界面，此过程中弹出的界面全部点击 Yes。

• 6. 此界面点击 Cancel, 进入下一个安装步骤。

• 7. 点击Yes，电脑立即重启；点击 No，空闲时手动重启,大家自行选择。至此安装结束。

2、破解步骤：

• 1.接下来进行破解。
  • 1) 首先将MentorKG.exe和patch_dll.bat文件复制到安装目录的win64 文件夹下。
  • 2) 然后将Win64文件夹中的mgls64.dll和mgls.dll文件的只读属性去掉，运行patch_dll.bat，等待生成TXT格式的license文件，另存为到安装目录下，命名为LICENSE.TXT。
  • 3) 恢复，mgls.dll和mgls64.dll两个文件的只读属性。
• 2.接下来添加系统环境变量，控制面板→系统和安全→系统→高级系统设置→环境变量→新建。变量名MGLS_LICENSE_FILE,变量值为 License.txt 的路径（点击浏览文件，找到License.txt文件，选中即可），然后点击“确定”结束。

• 作为modelsim讲解示例，本实验以实验八的呼吸灯实验为基础进行。实验目的是通过Modelsim软件仿真，在Modelsim上直观查看计数器变量值的变化和控制LED亮灭的信号电平变化。下面讲解如何在Modelsim工程以及如何对呼吸灯实验进行仿真。
• 1.在正式建立Modelsim仿真工程之前，将实验八呼吸灯的工程复制过来，然后建立一个文件夹，用于存放Modelsim工程，本实验建立的文件夹名为counter_sim。
• 2.打开FPGA工程，右击，点击New Source。

• 3. 选择新建文件类型为Verilog Test Fixture，File name命名为counter_tb，然后点击Next。注意测试文件的存放路径，本实验将其和FPGA工程的源文件放到一起。

• 4. 点击Next。

• 5. 点击Finish

• 6. 在工程代码编辑区可以看到下图所示内容，为ISE自动生成的测试文件代码。可以看到，测试文件例化了工程文件的顶层模块，并设置了仿真的时间单位和精度。并对时钟状态进行了初始化。如下图所示：

• 7.向测试文件中添加代码：always #5 clk_25M = ~clk_25M;生成时钟信号。产生模拟的时钟信号，测试文件主要包含内容如下图所示。可以看到，测试工程是将FPGA工程的顶层模块作为Modelsim工程的一个子模块，例化到测试工程中，并给予时钟等外部激励信号，并通过initial语句对激励信号赋初值。
  • a) Initial语句是顺序执行的，且仿真开始阶段只执行一次。Initial块内可以通过“# 数字”的方式实现延时控制。如“# 100”即等待100个时间单位后再执行下一条语句。因此可以通过延时控制模拟外部激励信号或者复位信号等。
  • b) Always 块内的语句是循环执行的，如添加的“always #5 clk_25M = ~clk_25M;”语句，即等待5个时间单位后clk_25M信号进行翻转，并循环执行，以此产生周期10个时间单位的模拟时钟信号。

• 8.双击打开Modelsim软件，点击File  New Project…，新建modelsim工程。

• 9.弹出窗中填写工程名字，最好和顶层文件名字一致。Project Location 是工作目录，通过点击Brose按钮，将目录选择为前面建立的文件夹cnt_sim。Default Library Name采用工具默认的work，然后点击OK。

• 10.弹出如下窗口，询问是建立新文件还是添加新文件；本实验是在实验八的基础上进行的，由已经编写完成的工程文件，因此这里点击Add Existing File，即添加文件。

• 11.弹出窗口点击Browse，找到FPGA工程的源文件，选中后点击打开。

• 12.点击下图中OK。

• 13.Project界面里可以看到源文件已经添加进去，点击Close关闭Add items to the Project界面。

• 14.点击工具栏的编译按钮进行编译，编译完成无报错之后，如下图所示。

• 15.在Library中work目录下，选中测试文件counter_tb.v，双击或者右键点击Simulate。

• 16.然后点击工具栏的SimulateStart Simulation…。

• 17.点击work前面的“+”，选中测试文件counter_tb，取消Enable optimization前面的“√”，然后点击OK。

• 18. Sim页面选中counter_tb下的uut模块，可以看到Objects窗口出现counter模块的信号列表，选中该列表中需要观察的信号，右键点击Add Wave

• 19. 可以看到Wave界面已经添加了需要观察的信号，选中cnt1信号，右键点击，选择RadixUnsigned，将cnt1变量的值调整成无符号十进制显示。同样的操作将cnt2也调整成无符号十进制数显示。

• 20. 点击Run-all，运行仿真。

• 21. 可以直观的看到，led的控制信号的周期性变化，如下图所示（为了直观展示信号的周期变化，将counter文件中cnt1和cnt2的值累加到50后进行清零）。

• 通过仿真波形，可以清晰的看到所添加信号波形的变化与程序所写的一致。