偶然在 QQ 群里看到一个大佬发的 Modelsim 波形显示字符，闲着没事拿来玩玩，并将改良过程也整理一下。

一、字符点阵产生

　　软件采用 PCtoLCD2002，打开后不需要设置，直接打字然后点击【生成字模】，然后复制产生的字模。

二、字模调整

　　复制之后的字模如下所示：

　　将字模中的提示信息、标点符号、注释都删除。并且将相邻两个数据调整为一个数据，并将调整后的所有数据调整为一列，如下所示：

　　调整完后将该文件重命名并修改后缀为【char.hex】，供后面 Verilog 读取该文件。

三、代码设计

　　原文的设计有 2 个 Verilog 设计文件和 1 个 testbench 文件，我将其合并为 1 个，如下所示：

1 `timescale 1ns/1ps //时间精度
2
3 module char_display;
4 //========================< 信号 >==========================================
5 reg clk = 0 ; //时钟,初始为0
6 reg [15:0] ram[2**8-1:0] ; //数组
7 reg [15:0] cnt = 0 ; //计数器,初始为0
8 wire [ 7:0] rd_addr ; //读地址
9 reg [15:0] rd_data ; //数组读数据
10 wire [15:0] char ; //字符显示
11 //========================< 代码 >==========================================
12 //时钟
13 always #10 clk = ~clk;
14
15 //数组初始化，读取字符数据
16 initial $readmemh("char.hex", ram);
17
18 //数组读地址
19 always@(posedge clk) begin
20 cnt <= cnt + 1'b1;
21 end
22
23 assign rd_addr = cnt[15:8];
24
25 //数组读数据
26 always @(posedge clk) begin
27 rd_data <= ram[rd_addr];
28 end
29
30 //波形输出(rd_data已经有形状了，再把它加粗)
31 assign char = rd_data[15:0] & {16{clk}};
32
33
34 endmodule

四、仿真波形

　　建立 Modelsim 工程并显示 char 信号的波形，展开 char 信号即可看到字符了。当然也可以写个脚本自动化仿真，脚本文件如下所示：

1 # ========================< 清空软件残留信息 >==============================
2
3 # 退出之前仿真
4 quit -sim
5
6 # 清空信息
7 .main clear
8
9 # =========================< 建立工程并仿真 >===============================
10
11 # 建立新的工程库
12 vlib work
13
14 # 映射逻辑库到物理目录
15 vmap work work
16
17 # 编译文件
18 vlog *.v
19
20 # 启动仿真：10.7之前版本的仿真请将"-voptargs=+acc换成-novopt"
21 vsim -voptargs=+acc work.char_display
22
23 # ============================< 加载波形 >==================================
24
25 # 添加标签和波形
26 add wave -position insertpoint \
27 {sim:/char_display/char[15]} \
28 {sim:/char_display/char[14]} \
29 {sim:/char_display/char[13]} \
30 {sim:/char_display/char[12]} \
31 {sim:/char_display/char[11]} \
32 {sim:/char_display/char[10]} \
33 {sim:/char_display/char[9]} \
34 {sim:/char_display/char[8]} \
35 {sim:/char_display/char[7]} \
36 {sim:/char_display/char[6]} \
37 {sim:/char_display/char[5]} \
38 {sim:/char_display/char[4]} \
39 {sim:/char_display/char[3]} \
40 {sim:/char_display/char[2]} \
41 {sim:/char_display/char[1]} \
42 {sim:/char_display/char[0]}
43
44 # 跑400us
45 run 400us

　　最后的结果如下所示：

　　也可以发挥创造力，弄个两行的字符波形出来，只需要将关键代码多设置一份就行了。

五、工程链接

链接：https://pan.baidu.com/s/1kKI0d2TzDfh78Ed_RAMcAA
提取码：867g

参考资料：公众号《数字积木》