ｽﾗｲﾄﾞ ﾀｲﾄﾙなし

ispLEVER 6.x

Waveform Simulation Manual

Rev. 1.0

ispLEVER V6.x は、Lattice Semiconductor 社 のFPGA/CPLD の設計ツール

です。

本マニュアルをご使用頂くことで、波形入力によるシミュレーション、テス

トベクター入力によるシミュレーション手法を習得頂けます。

WDLシミュレーションでは、ラティス社独自開発ツールであるSimulator

Control PanelとModel Technology社ツールのModelSimにより、シミュレー

ションを実行・解析ができます。

ModelSimシミュレータの詳細なご使用方法は、別冊の「Lattice版 ModelSim

User Manual」をご参照ください。

はじめに

はじめに

ispLEVERの起動 Appendix1 ：ウィンドウの詳細 P4 テストスティミュラスの作成 Task1 ：テスト・スティミュラスの作成 P5 Task2 ：テスト・スティミュラスの取り込み P6 Waveform Editorの使用方法 Task3 ：波形による入力パターン作成 P7 Task4 ：時間単位を変更する P8 Task5 ：入力信号名を表示する P9 Task6 ：波形を描く P10 Task7 ：信号・波形を編集する P11 Task8 ：時間軸を拡大・縮小する P12 Task9 ：オプション機能 P13 Test-Vectorの使用方法 Task10 ：Test-Vectorによる入力パターン作成 P14 シミュレーションの実行 Task11 ：シミュレーションの実行 P15 Task12 ：Simulator Control Panel P16

フロー順に各項目をリストしています。スライドショーでご覧いただくと、各項目のTask部分をクリックすることで ご覧になりたいページにジャンプします。(メニューバーからｽﾗｲﾄﾞｼｮｰ→実行で、スライドショー画面になります） シミュレーション結果の表示・解析・保存 Task13 ：信号表示／削除・信号バス化 P17 Task14 ：表示時間を調整する P18 Task15 ：その他の機能 P19 Task16 ：クロス・プロービング機能 P20 Task17 ：シミュレーション結果の保存 P21 - PDFファイルで本マニュアルが配布されている方は、上記機能は使用できません。

目次

目次

Project Navigator

ispLEVER を立ち上げると以下のような画面が現れます。このGUI上でLattice 社のすべての デバイス（ispLSI、GAL、MACH、PALCE）が設計できます。（ispGDX，ispPAC は除く） ソース・ウィンドウ ツール・バー メニュー・バー タイトル・バー ステータス・バー プロセス・ウィンドウ waveformスティミュラス ABEL-HDLテスト・ベクタ ターゲット・デバイス 下位レベルファイル 最上位ファイル 各ソースは設計の階層毎に表示されます。プロジェクトを読み込んだ時、ispLEVER は自動的に 設計の階層構造を調べ、最上位のソースから順に表示します。

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ispLEVER

ispLEVER

の起動

の起動

ispLEVERは、シミュレーションをする際、下記の2種類の方法があります。

A) 波形入力によるテストパターン作成

ispLEVERに内蔵しているWaveform Editing Toolを使って、グラフィカルに波形スティミュラスを作成 します。作成された波形スティミュラスは、波形記述ファイル（***.wdl）として保存されます。

波形スティミュラスによるシミュレーションは、Functional Simulation / Timing Simulationをサポートしています。

B) ABELテストベクターによるテストパターン作成

ABELテスト・ベクター固有のキーワードを使ってテキストエディタからテスト・ベクターを作成します。 テスト・ベクターは、最上位のABEL-HDLソースの中に記述することもできますし、***.abvファイルと呼ばれる ABEL-HDLテスト・ベクターのフォーマットファイルに分けることもできます。

ABELテスト・ベクターによるシミュレーションは、Functional Simulation / Timing Simulationと期待値出力を サポートしています。

A) 波形入力によるテストパターン作成例 B) ABELテストベクターによるテストパターン作成例

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既存ソースのインポート手順

すでに、テスト・スティミュラス（波形テストパターン、ABELテストベクター）を作成してある場合、 ファイルをインポートすることができます。 1. [Source] → [Import] 2. ***.wdlまたは、***.abvを選択して、 [開く(O)] ボタンを 押します。

3.Associate Waveform Stimulusダイアログが開きます ので、シミュレーションパターンをどの階層（設計全体 なのか、ある設計ソースのみのか）に関連つけるかを 指定して、 [OK]を押します。 4.下図の通り、ソースウィンドウ内に取り込まれます。 （図の場合、clock.wdl）

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テスト・スティミュラスの取り込み

テスト・スティミュラスの取り込み

波形入力によりテストパターンを作成する手順

1. [Source] → [New]

2. New Source ダイアログからWaveform Stimulusを選択。 （プロジェクトのタイプには依存しません)

3. Associate Waveform Stimulusダイアログからシミュレーション パターンをどの階層（設計全体なのか、ある設計ソースのみのか） に関連つけるかを指定します。 設計全体に対するシミュレーションパターンを作成するのであれば、 表示されているデバイス（右図のispLSI2128VE-100LT100部分）を 選択して[OK]を押します。 ある階層の設計ソースに対するシミュレーションパターンを作成する のであれば、その設計ソースを選択して[OK]を押します。

4. Waveform Editing Toolが起動しますので、ファイル名を入力し、 [OK]を押します。

□Note：Waveformスティミュラスをデバイス名に関連付ける と、Functional / Timing Simulationが行えます。モジュールや 回路図に関連付けるとFunctional Simulationだけが行えます。

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シミュレーションの時間軸の単位がWaveform Editing Tool の左上に表示されますが、変更する必要がある場合は、入力 パターンを作成する前に時間単位を変更します。

1. [Options] → [Timing Options]

2. Timing Optionsダイアログが開きますので、 時間の分解能（0.1等）と時間の単位（ns等） を選択します。 3. [Save As Defaults]を押します。これにより、 時間単位が固定され、次回からはこの設定し た単位がデフォルトになります。

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時間単位を変更する

時間単位を変更する

続いて、シミュレーションに使用する入力信号名を Waveform Editing Tool上に表示します。

表示するための方法は、下記の通り２種類あります。

信号リストから選択する方法 1. [Edit] → [Import Wave]

2. Importダイアログから必要な信号名を選択し、 [Add]ボタンを押します。右側のウィンドウに 入ります。また、入力信号のみを表示したい 場合、左側のInput以外のチェックマークを外 します。

3. [Show]ボタンを押します。Waveform Editing Tool 上に信号名が表示されます。

手動で信号を入力する方法 1. [Edit] → [New Wave]

2. Add New Waveダイアログが開くので、Polarityを 選択します。引き続き入力欄に信号名を入力します。 3. [Add]ボタンを押します。Waveform Editing Tool

上に信号名が表示されます。 □Note：設計ソースで使用しているバス信号をそのままバス化 した状態で表示するためには、上記の「手動で信号を入力する 方法」を行ってください。例えば、信号名Dで8ビットの場合、 D[7:0]と入力します。「信号リストから選択する方法」では、 バス信号がすべて展開されるため、バス化した状態で表示する ことができません。

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入力信号名を表示する

入力信号名を表示する

続いて、入力パターンを波形で描いていきます。 1. 入力する信号を選択する 表示されている信号名をクリックします。 そうすると、斜め線が付きます。 2. 波形を描きます 選択した信号に対して、カーソルを左右に移動します。 そうすると画面左上の時間表示が変化します。任意の時間の 時に左クリックします。一本の波形が表示されます。 3. 波形のレベルを変更する

Selected Bit Pulseダイアログの中のstates部分を変更します。 4. 波形時間を変更する

Selected Bit Pulseダイアログの中のDuration部分に直接数値 を入力します。

5. 繰り返し波形を描きます

下図の通り、LOW／HIGHの波形を描いて、波形部分を２回 クリックすると、波形全体が選択されます。この状態で、

Selected Entire Pattern ダイアログの中の repeat部分に繰り 返し回数値を入力 するかforever部分 をチェックします。 forever部分をチェ ックした場合、永 久繰り返しになり ます。

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波形を描く

波形を描く

ここでは、表示した信号や波形の編集方法を説明します。 1. 表示してある信号を削除する [Edit] → [Remove] Remove Patternsダイアログが開きますので、削除したい 信号を選択し、 [Remove]ボタンを押します。 2. 表示してある信号を隠します 隠したい信号を選択します。 次に、 [Edit] → [Hide] 3. 隠してある信号を表示する [Edit] → [Show] Show Patternsダイアログが開きますので、表示したい 信号を選択し、 [Show]ボタンを押します。 4. 表示してあるバス信号を展開する 展開したいバス信号を選択します。 次に、 [Edit] → [Expand Bus] 5. 波形のDuty比を変更する 変更したい波形部分を選択し、次にその部分を左クリック した状態で、左右に動かします。 6. 波形をコピーする コピーしたい波形部分を左クリックした状態で選択し、 [Edit] → [Copy] 7. 波形をカットする カットしたい波形部分を左クリックした状態で選択し、 [Edit] → [Cut] 8. 波形を削除する 削除したい波形部分を左クリックした状態で選択し、 [Edit] → [Delete]またはキーボード上の[Delete]を押す。 □Note：操作を誤った場合は、 Edit → Undoで元に戻ります。 ファイルをセーブしたところまでUndoできます。

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信号・波形を編集する

信号・波形を編集する

ここでは、画面の時間軸を拡大したり縮小したりする方法を説明します。

1. 時間軸を拡大する

[View] → [Zoom In]またはTool Barの中の を押します。 そうすると、画面カーソル上に ‘Ｚ’ マークが現れます。

次に、拡大したい部分にカーソルを移動させ、左クリックを押します。 また、解除したい場合には、右クリックを押します。

そうすると、画面カーソル上の ‘Ｚ’ マークは消えます。

2. 時間軸を縮小する

[View] → [Zoom Out]またはTool Barの中の を押します。 同様に、画面カーソル上に ‘Ｚ’ マークが現れます。

次に、縮小したい部分にカーソルを移動させ、左クリックを押します。 また、解除したい場合には、右クリックを押します。

同様に、画面カーソル上の ‘Ｚ’ マークは消えます。

3. 時間軸を画面サイズに合わせる

[View] → [Full Fit]またはTool Barの中の を押します。 同様に、画面カーソル上に ‘Ｚ’ マークが現れます。 次に、画面の適当な位置で左クリックを押します。 また、解除したい場合には、右クリックを押します。 同様に、画面カーソル上の ‘Ｚ’ マークは消えます。 □Note：時間軸を変更した場合、右クリックを押して 解除しない限り、選択した処理が継続されます。

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時間軸を拡大・縮小する

時間軸を拡大・縮小する

ここでは、Waveform Editing Toolのその他のオプション機能について説明します。

1. Selected Bit Pulseダイアログを表示させるには [Object] → [Edit Mode]

Selected Bit Pulseダイアログ(波形のレベルや時間を指定する）が 画面上から消えている場合に操作します。

2. 時間間隔（ΔT）を測定するには

測定したい時間のスタートポイントをカーソルを移動させて指定し、 [Object] → [Place Marker]

次に、エンドポイントを指定します。

そうすると、画面左下にDelta = 760.0 nsと表されます。 また、 [Object] → [Hide Marker]でMarkerは消えます。 3. バス信号の表示形式(Hex､Binary等）を変更するには

[Options] → [Display Options]

Display Optionsダイアログの中のBus Radixを変更します。 4. Waveform Editing Tool画面の各部の色を変更するには

[Options] → [Colors]

背景、信号名、選択した信号のハイライト表示、バス波形、 信号波形、ドントケア波形、Hi-Z波形の色を変更できます。

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ABELテストベクター入力によりテストパターンを

作成する手順

ABEL-HDL設計ソース内に記述する場合 1. [Source] → [New]

2. New Source ダイアログからABEL-HDL Moduleを選択。 （プロジェクトのタイプには依存しません)

3. ABEL-HDL論理記述の後に、test_vectorsキーワードを使用して ベクター形式でシミュレーションパターンを作成します。

ABEL-テストベクターファイルとして作成する場合 1. [Source] → [New]

2. New Source ダイアログからABEL-Test Vectorsを選択。 （プロジェクトのタイプには依存しません) 3. ファイル名を入力する。 4. シミュレーション対象の回路と同様のピン宣言を行い、 以下test_vectorsキーワードを使用して、ベクター形式で シミュレーションパターンを作成します。 □Note：@repeat、CYCLE、WAITなどのキーワードを 使ってより簡単に記述することもできます。ABELテス ト ベ ク タ ー に 関 す る 詳 細 は 、 ABEL-HDL Reference Manualをご参照ください。

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波形パターン(***.wdl)によるシミュレーション

波形パターンを使用したシミュレーションとして、

ラティス社独自開発ツールであるSimulator Control Panelと Model Technology社ツールであるModelSimによりシミュレー ションを実行・表示・解析することができます。

ソースファイルの種類及び選択したデバイスの種類によって、 各シミュレータの実行方法が異なります。

A. 波形パターン（***.wdl）を作成後、Simulator Control Panel でシミュレーション実行可能。

B. 波形パターン（***.wdl）を作成後、そのままModelSim

でシミュレーション実行可能。（Verilog Simulationのみ対応） C. 波形パターン（***.wdl）を作成後、Waveform Editing Tool

の中でFile → Exportを行い、Verilog Test FixtureまたはVHDL Test Benchを自動生成後、ModelSimでシミュレーション 実行可能。（Verilog Simulation及びVHDL Simulation対応）

設計ソースが、 回路図の場合 ：A、B、C対応 ABEL-HDLの場合 ：A、B、C対応 （デバイスがMACHの時はA、C） Verilog-HDLの場合 ：A、B、C対応 （CについてはVerilog Simulationのみ） VHDLの場合 ：A、C対応 （CについてはVHDL Simulationのみ）

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シミュレーションの実行

シミュレーションの実行

Simulator Control Panelによるシミュレーション

1. 波形パターン（***.wdl）を作成後、Project Navigatorの ソースウィンドウ内の***.wdl部分をクリックします。 2. そうすると、プロセスウィンドウ内に右図のように Functional Simulation Timing Simulation が表示されますので、これを[ダブルクリック]します。 3. コンパイル後シミュレータ（Simulator Control Panel）

が起動します。

4. [Simulate] → [Run]またはTool Barの中の を押します Waveform Viewerが起動し、シミュレーションが実行 されます。 [Run]を実行した場合、Waveform Editing Tool で作成した波形パターンと同じ時間までシミュレーション を行います。

5. シミュレータを途中でストップさせたい場合

Simulator Control Panelの[Simulate] → [Pause]または Tool Barの中の を押します。

6. ある時間までシミュレーションしたい場合

Simulator Control PanelのTool Bar右側のStep欄に、 時間を入力し、 [Simulate] → [Step]またはTool Barの中の

を押します。 あるいは、

Simulator Control PanelのTool Bar右側のRun to欄に、 時間を入力し、 [Simulate] → [Run]またはTool Barの中の

を押します。

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Waveform Viewerによるシミュレーション結果表示

シミュレーションした結果をWaveform Viewer上に表示します。 1. [Edit] → [Show] 2. Show Waveformsダイアログから必要な信号名を選択し、 [Show]ボタンを押します。Waveform Viewer上に表示され ます。 3. 信号を削除したい場合 削除したい信号を画面上から選択し、 [Edit] → [Hide] 4. 信号をバス化して表示したい場合 Show Waveformsダイアログからバス化したい信号を複数 選択し、 [Bus]ボタンを押します。Show Waveformsダイア ログが横に広がるので、 [Add Nets]ボタンを押します。 MSBとLSBが逆の場合には、 [Reverse]ボタンを押します。 Bus Nameに任意の名前（Data[7:0]等）を入力し、 [Save Bus]ボタンを押します。左画面の[Show]ボタンを押します。 6. 表示されている信号をバス化したい場合

バス化したい信号を選択します(左クリックをしたまま選択 します)。

[Edit] → [Add to Bus]

Show Waveformsダイアログが開くので、MSBとLSBが合 っていることを確認後、 [Save Bus]ボタンを押します。 次に、 [Show]ボタンを押します。

7. 内部信号を表示したい場合

[Edit] → [Show]で、Show Waveformsダイアログが開くので InstancesウィンドウのDをダブルクリックします。

その右側のNets欄に内部信号名が表示されますので、同様に 表示します。

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表示されたシミュレーション結果の時間軸を拡大・縮小 したり、特定の時間間隔を測定する方法を説明します。

1. 時間軸を拡大する

[View] → [Zoom In]またはTool Barの中の を押します。 そうすると、画面カーソル上に ‘Ｚ’ マークが現れます。

次に、拡大したい部分にカーソルを移動させ、左クリックを押します。 また、解除したい場合には、右クリックを押します。

そうすると、画面カーソル上の ‘Ｚ’ マークは消えます。 2. 時間軸を縮小する

[View] → [Zoom Out]またはTool Barの中の を押します。 同様に、画面カーソル上に ‘Ｚ’ マークが現れます。

次に、縮小したい部分にカーソルを移動させ、左クリックを押します。 また、解除したい場合には、右クリックを押します。

同様に、画面カーソル上の ‘Ｚ’ マークは消えます。 3. 時間軸を画面サイズに合わせる

[View] → [Full Fit]またはTool Barの中の を押します。 同様に、画面カーソル上に ‘Ｚ’ マークが現れます。 次に、画面の適当な位置で左クリックを押します。 また、解除したい場合には、右クリックを押します。 同様に、画面カーソル上の ‘Ｚ’ マークは消えます。 4.時間間隔（ΔT）を測定する 測定したい時間のスタートポイントをカーソルを移動させて指定し、 [Object] → [Place Marker]

次に、エンドポイントを指定します。

そうすると、画面左下にDelta = 760.0 nsと表されます。 また、 [Object] → [Hide Marker]でMarkerは消えます。

□Note：時間軸を変更した場合、右クリック を押して解除しない限り、選択した処理が継 続されます。

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ここでは、Waveform Viewerのその他のオプション機能について説明します。 1. 表示されている信号順を変更するには 移動したい信号をクリックして選択します。一度に複数 移動する時は、左クリックしたまま信号を選択します。 次に、再度左クリックしたまま、上下に移動させます。 2. バス信号の表示形式(Hex､Binary等）を変更するには [Options] → [Display Options]

Display Optionsダイアログの中のBus Radixを変更します。

3. Waveform Editing Tool画面の各部の色を変更するには [Options] → [Colors]

背景、信号名、選択した信号のハイライト表示、バス波形、 信号波形、ドントケア波形、Hi-Z波形の色を変更できます。

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クロス・プロービング機能とは、Waveform Viewerで表示した シミュレーション値を回路図上に反映できる機能です。 これを使用することにより、シミュレーション上で不良であった 箇所を設計ソース（回路図）上で、確認・発見することが可能 です。 1. Hierarchy Browserを起動する Project Navigatorに戻り、ソースウィンドウ内のトップの 回路図をクリックします。そうすると、プロセスウィンドウ 内にHierarchy Browserが表示されますので、これをダブル クリックします。 2. シミュレーションを実行する Task11以降を参照して、Waveform Viewerを表示します。 3. Hierarchy Navigator（回路画面）上の入出力信号ピンに、 Waveform Viewer上のカーソル時の値が表示されます。 4. Hierarchy NavigatorからWaveform Viewerに信号を追加

するには

Hierarchy Navigatorから[Tools] → [Probe Item]を選択します。 次に、Hierarchy Navigator のネットをクリックします。

Waveform Viewerにネットが追加され、そのネットの現在の シミュレーション値がHierarchy Navigatorに反映されます。 5. Waveform Viewerから信号を選択し、 Hierarchy Navigator

上に反映させるには

Waveform Viewerから[Object] → [Query]を選択します。 次に、信号を選択し、波形の上をマウスカーソルでクリック すると、その時の値がHierarchy Navigator のネットに表示さ れます。 Hierarchy Navigator Waveform Viewer

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クロス・プロービング機能

クロス・プロービング機能

Waveform Viewer上に信号を表示した後には、その時の表示情報を保存します。 そうすると、次回シミュレーションした時には、再度信号を表示し直す手間を 省くことができます。 また、信号の追加表示、削除、設定の変更等を行った後に、Waveform Viewer を閉じようとすると、右図のように保存の確認画面が現れます。 保存して良い場合は、YESをクリックします。

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シミュレーション結果の保存

シミュレーション結果の保存

以上で

ispLEVER6.x Waveform Simulation Manual

は終了です。

より詳細なお問合せ、ご質問等に関しましては、技術サポート貴社担当FAE

または下記技術サポート窓口までお気軽にお問い合わせ下さい。

株式会社 マクニカ テクスターカンパニー ラティス製品 技術サポート窓口

電話

045-470-9841/FAX 045-470-9842

Email

[email protected]

URL

http://www.tecstar.macnica.co.jp/contact/index.html

終わりに

終わりに

日付 Revision Old-page New-Page 変更内容の概要 更新担当者

2007/6/1 1.0 改訂版 恩賀

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