Timing Simulation

소개

VHDL을 이용하여 10진 카운터를 설계하고 이를 이용하여 Timing simulation을 수행하여 최대동작 속도를 구해본 것입니다.

목차

1. 주 제
2. 10진 카운터 소스
(1) 10진 카운터 소스
(2) 10진 카운터 테스트 벤치 소스
3. 시뮬레이션(Quartus)
4. 시뮬레이션(Modelsim)
5. 시뮬레이션(Synplify)
6. 결 론
7. 참고문헌

본문내용

1. 주 제
10진 카운터를 설계하고 이를 이용하여 Timing Simulation을 수행, 최대 동작 속도를 구해본다.

4. 시뮬레이션(Modelsim)
이제 코딩과 Quartus를 통하여 생성된 파일로 Modelsim을 이용하여 시뮬레이션하여 최대 동작 속도를 구해보기로 하겠다.
10진 카운터의 CLK의 속도를 조정하여 최대 동작 속도를 구하였다.

테스트 벤치의 CLK을 조정하여 시뮬레이션 하였다.
(1) CLK 주기 30ns(15ns+15ns)일 때(주파수 33MHZ)
먼저 주기를 30ns로 설정하고 시뮬레이션해 보았다. 결과는 위와 같다. 이상없이 10진 카운터가 동작하는 것이 확인된다.

(2) CLK 주기 20ns(10ns+10ns)일 때(주파수 50MHZ)
30ns 일 때 정상적으로 동작하여 CLK의 주파수를 좀 더 증가시켰다. 20ns 로 증가시킨 결과 마찬가지로 이상없이 동작된다.

(3) CLK 주기 10ns(5ns+5ns)일 때(주파수 100MHZ)
CLK을 좀 더 증가시켰다. 주기를 10ns 로 증가시킨 결과 마찬가지로 이상 없이 동작된다.

(4) CLK 주기 2ns(1ns+1ns)일 때(주파수 500MHZ)
계속하여 동작하여, CLK을 2ns로 크게 증가시켜 보았다. 그 결과 위와 같이 동작하지 않는 것이 확인된다. 이 주기 근처에서 최대 동작 속도를 구할 수 있을 것으로 보인다.

(5) CLK 주기 2.8ns(1.4ns+1.4ns)일 때(주파수 357MHZ)
최대 동작 속도를 확인하기 위하여 CLK을 조정하였다. 그 결과 2.8ns 일때 카운터가 동작되는 것이 확인된다. 이 주기 근처에서 최대 동작 속도를 구할 수 있을 것이라는 확신에 다시 조금 CLK을 증가시켜 보겠다.

(6) CLK 주기 2.6ns(1.3ns+1.3ns)일 때(주파수 384MHZ)
주기가 2.8ns 일 때 동작하던 카운터가 2.6ns로 조정하자 동작하지 않는 것이 확인된다.
즉 약 주기가 2.6ns일 때, 주파수로 약 384MHz가 최대 동작 속도라 하겠다.

참고자료

· 디지털 시스템 설계를 위한 VHDL / 김영철 외 3명 / 홍릉과학출판사