原创 Xilinx PCIE IP modelsim 仿真

以下是代码片段：
    第一篇博文该写些什么，笔者思虑很久了，回想自笔者接触电子行业以来调过单片机，画过电路板，做个PCI，PCIE，嵌入式开发系统，处理器接口，但每每思之，都感觉各个项目只是浮光掠影，不敢在本论坛班门弄斧，但想到写总结一来可以巩固自己的知识，加深理解，二来可以给要做类似项目的同行一点点启示，三来可以和同行们交流，让大家批评指正，不亦说乎。
    思之再三，还是从最近做的PCIE的项目开始，项目背景就不介绍了，有兴趣的可以私聊。好了，言归正传，介绍一下PCIE的Modelsim仿真。 
    PCIE的仿真难点应该就是PCIE传输层包的构建了，因为整个设计一端时2.5Gbps的差分信号，一端是你要仿真的用户逻辑，一种方法是用testbench模拟Xilinx IP 输出端并行总线的时序，这样要求设计者对PCIE的包结构非常熟悉，无疑这样工作量很大；方法二是将工程编译完成，用chipscope下到FPGA中，将板卡插入主机之上调试，这样比较耗时，而且也费力。以上两种方法笔者都试过，如果您也在这么做，那么恭喜你，现在不用这么做了，因为Xilinx已经把我们想做的都做了。下面笔者就介绍PCIE的modelsim仿真，这种方法是用逻辑构建2个PCIE设备，一个用于测试时模拟主机的行为，另一个就是您要测试的部分了。

1 编译xilinx库文件（13.2 modelsim仿真需要6.6d以上的modelsim版本）

开始->Design suite->ISE Design Tool –> Tool->Simulation Library Compilation Wizard编译xilinx库文件；

2编译好后，打开modelsim的ini文件，增加初始化库文件，并指定到编译好的库文件中。

其中lib名字一定要和Simulation Library Compilation Wizard生成的库文件名相同，否则modelsim编译时会显示找不到库的错误。

3 例化一个PCIE的IP，打开modelsim，改变文件夹到例化到的例子的simulation的functional文件夹，将ISE/verilog/src/文件中的glbl.v文件在work库中编译一下，并去掉simulate_mti.do文件中的glbl.v文件的加载，然后编译就可以了。

运行，过程中出现modelsim让终止的对话框选择no，运行结果如下：

经仿真，例子只给了链路训练的仿真。

仿真文档参考Virtex-6 FPGA Integrated Block for PCI Express User Guide（ug517）。

模块的结构图如下：

Board为顶层模块，EP为用户例化PCIE PIO例子，实际调试中可以改为添加用户逻辑的PCIE代码，RP为测试模块代码，RP源文件在simulation的functional和dsport文件中。

Pci_exp_usrapp_rx/tx分别定义了用于仿真的package产生task，可以根据需要调用task进行测试。

    //Test starts here

    if (testname == "dummy_test")

    begin

      $display("[%t] %m: Invalid TESTNAME: %0s", $realtime, testname);

      $finish(2);

    end

    `include "tests.v"

    else begin

      $display("[%t] %m: Error: Unrecognized TESTNAME: %0s", $realtime, testname);

      $finish(2);

End

Pci_exp_usrapp_tx一段代码，测试程序可以在tests.v文件中通过调用task经行测试。实际测试中需要把用户测试代码添加到sample_test1文件中。

仿真的打印信息：

仿真首先要TSK_BAR_INIT,然后再进行其他操作，才会出来波形，否则只能进行链路训练。

仿真环境默认只支持一个bar，如果有多个bar可将pci_exp_usrapp_tx.v中的pio_check_design改为0（检测在TSK_BAR_INIT中完成）。

如果用户想实测带有用户逻辑的代码，需要在example design的基础上添加用户代码，但是要注意最好不要改变设计中顶层模块的名字以便simulation_mit.do文件找不到编译文件，如果改变了，用户可以通过修改.do文件的内容来仿真。

E:/loongson/PCIE/Xilinx_PCIe_V6/pcie_1x1_example/ipcore_dir/pcie/simulation/functional仿真PCIE PIO的例子