經過邏輯綜合過程后，Verilog代碼被轉化成門級網單，轉化后的門級網單需要被驗證與Verilog代碼功能是否一致，需要進行門級仿真。

Verilog代碼的仿真可以被稱為功能仿真，可以驗證Verilog代碼功能與設計需求是否一致。

驗證Verilog代碼過程中需要編寫測試平臺文件tb.vhd，該平臺文件仍可以在門級仿真中使用。門級仿真所用的仿真器（仿真工具，如

Modelsim）與功能仿真相同，門級仿真還需要邏輯綜合保存的文件：門級網表文件和時序反標文件（時序相關信息），門級網表文件所用的底層電路（如：與門）的特性信息在庫文件中，庫文件由芯片制造公司提供，各個芯片制造公司的庫文件因其元器件性能的差異而不同。

綜上，門級仿真基于測試平臺文件、門級網表文件、時序反標文件、庫文件，可以進行更精確的仿真。設計人員除了可以通過門級仿真驗證門級網單與Verilog代碼功能是否一致，還可以檢查門級電路的時序是否正確。

圖片來源：學堂在線《IC設計與方法》

門級仿真的過程與功能仿真過程相類似，不同之處在于需要將庫文件重新編譯，庫文件編譯結束后，依次編譯門級網單、測試平臺、時序反標文件，并編寫時序反標的命令文件。

如果仿真工具采用Modelsim，時序反標文件可以內嵌在Modelsim工具中，不需編譯。如果采用NC仿真工具，還需要進行Elborate（個人理解Elborate步驟是進行精細化的設定）。

最后進行仿真并檢查結果。

圖片來源：學堂在線《IC設計與方法》

編譯庫文件時，需將底層門級電路單獨建立庫，而不能將庫文件混入到芯片設計代碼中。這是因為庫文件中有數百個元器件，混入芯片設計代碼中，難以定位由設計人員自主設計的部分。

因為設計方案最終確定前需要反復修改，所以編譯過程會反復進行，庫文件也需要重新編譯，需要及時清理過去編譯的內容。

因為門級網單的仿真步長（根據網絡資料理解：連續系統仿真中設置的最小時間間隔）和庫文件的仿真步長不一定相同，需要設置統一的仿真步長。底層單元庫（庫文件）仿真步長通常設置在ps（皮秒，1s=10-12s）量級，設計人員編寫的芯片代碼仿真步長通常設置在ns（納秒，1ns=10-9s）量級。

進行門級仿真前，時序反標信息需要標注到門級網單中。標注方式采用Verilog代碼中$sdfannotate系統任務，$sdfannotate系統任務可以向仿真工具輸入門級網單的時序信息。

下圖是門級仿真的結果。偏上的圖片中，延時顯示的是1ns，長于門元器件的延時，意味著時序反標可能不正確。當時序反標不正確時，庫文件會采用默認延時，即該庫文件的默認延時是1ns。時序反標不正確的原因可能是反標文件名錯誤、反標流程錯誤等。

偏下的圖片是反標正確的結果，延時在0.1ns左右。正常情況下，下圖所映射的電路輸出應該從3直接變為4，但實際輸出由3變為1，再變為0，再變為4，所對應的波形會顯示出毛刺。如果該輸出只作為狀態信號（只在信號穩定時作為輸入）或輸出指示（如指示發光二極管發光），沒有什么影響，其他情況需要考慮毛刺的影響。

圖片來源：學堂在線《IC設計與方法》

審核編輯 ：李倩