ModelSim L MCP Server

ModelSim/QuestaSim 自动化 MCP 服务器 — 为 AI 助手提供完整的 FPGA 仿真能力。

An MCP server exposing local ModelSim/QuestaSim CLI tools via the Model Context Protocol.

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概述 / Overview

modelsim-Lmcp-server 将本机 ModelSim/QuestaSim 命令行工具暴露为 57 个 MCP 工具，覆盖从建库编译、仿真运行、波形分析、覆盖率收集、门级仿真、UVM 到批量自动化的全流程。

与 QuartusMCP 互补：QuartusMCP 管理工程/编译/下载流程，ModelSimMCP 专注于仿真验证。

• 自动发现 — 启动时扫描 C/D/E/F 盘及 WSL 挂载点，自动找到 modelsim_ase / modeltech 安装
• 独立于 Quartus — 不需要 Quartus 环境，可单独使用 ModelSim SE / QuestaSim
• 支持所有版本 — ModelSim 10.x、QuestaSim 2020+、各 Quartus 随附版本

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安装 / Installation

git clone https://github.com/liujunjie666777/modelsim-Lmcp-server.git
cd modelsim-Lmcp-server
pip install -r requirements.txt

环境要求：

• Windows 10/11
• Python 3.10+
• mcp>=1.0.0
• 本机安装 ModelSim / ModelSim-Altera / QuestaSim（任意版本）

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MCP 配置 / Configuration

WorkBuddy

编辑 ~\.workbuddy\mcp.json：

{
  "mcpServers": {
    "modelsim": {
      "command": "python",
      "args": ["E:/.workbuddy/mcp-servers/modelsim-Lmcp-server/modelsim_mcp_server.py"],
      "env": {
        "MODELSIM_BIN": "E:/intelFPGA_lite/18.1/modelsim_ase/win32aloem"
      }
    }
  }
}

Claude Code

编辑项目目录下的 .mcp.json 或用户目录 ~/.mcp.json：

{
  "mcpServers": {
    "modelsim": {
      "command": "python",
      "args": ["path/to/modelsim_mcp_server.py"],
      "env": {
        "MODELSIM_BIN": "path/to/modelsim_ase/win32aloem"
      }
    }
  }
}

Cursor

编辑 .cursor/mcp.json：

{
  "mcpServers": {
    "modelsim": {
      "command": "python",
      "args": ["path/to/modelsim_mcp_server.py"]
    }
  }
}

Continue

编辑 ~/.continue/config.json：

{
  "modelsim": {
    "command": "python",
    "args": ["path/to/modelsim_mcp_server.py"]
  }
}

修改配置后请重启对应的 MCP 客户端。环境变量 MODELSIM_BIN 通常不需要手动设置 — 服务器会自动发现。

可选环境变量

变量	说明	默认值
MODELSIM_BIN	ModelSim bin 目录	自动扫描 C/D/E/F 盘
MODELSIM_ROOT	ModelSim 安装根目录	自动扫描

自动发现支持的路径模式：

• {drive}:/intelFPGA_lite/*/modelsim_ase/win32aloem
• {drive}:/intelFPGA_lite/*/modelsim_ase/win32
• {drive}:/modeltech*/win64 或 win32

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功能概览 / Features

分类	工具数	说明
环境与发现	3	自动发现安装、许可证检查、版本查询
库管理	5	创建/删除/映射库、列出库与设计单元
编译	3	Verilog/SystemVerilog 编译、VHDL 编译、批量编译
仿真执行	5	启动/运行/重启仿真、六步完整流程、最简一键仿真
波形操作	7	波形布局保存/加载、图片导出、WLF 比较、VCD 互转、离线查看
信号操作	4	Force 信号、检查信号值、Log 信号、添加到波形
覆盖率	3	覆盖率仿真、UCDB 合并、排除项管理
批量自动化	4	DO 文件生成、批处理脚本、DO 执行、Makefile 生成
高级仿真	7	门级仿真、时序仿真、并行仿真、UVM、回归测试、条件断点、Watchpoint
断言	1	SVA 断言仿真
仿真库编译	1	编译 Altera/Intel 器件仿真库
工具集	7	错误码查询、源码查看、WLF 信息、WLF 恢复/转日志、加密、Tcl 执行
内存与调试	5	内存检查、虚拟信号、断点、Transcript 录制、WLF 检查点
快捷入口	2	快速仿真、最简参数版

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完整工具目录 / Complete Tool Catalog

环境与发现

工具	说明
discover_modelsim	自动发现本机 ModelSim 安装路径与工具
check_modelsim_license	检查许可证状态
get_modelsim_version	获取版本号

库管理

工具	说明
create_library	创建设计库 (vlib)
delete_library	删除设计库 (vdel)
map_library	映射逻辑库到物理路径 (vmap)
list_libraries	列出所有已映射的库
list_design_units	列出库中已编译的设计单元 (vdir)

编译

工具	说明
compile_verilog	编译 Verilog/SystemVerilog (vlog)
compile_vhdl	编译 VHDL (vcom)
compile_project	批量编译整个目录树

仿真执行

工具	说明
start_simulation	启动仿真会话 (vsim)
run_simulation	完整六步流程：建库→编译→启动→加波形→运行→保存
simulation_flow_advanced	高级仿真：自定义信号、force、运行后操作
restart_simulation	重启当前仿真
quick_simulation	快速一键仿真
quick_verilog_sim	最简参数版仿真（4 参数）

波形操作

工具	说明
save_wave_format	保存波形布局 (.do)
load_wave_format	加载波形布局
export_wave_image	导出波形图片 (BMP/PNG/JPG)
compare_waveforms	比较两个 WLF 文件 (wlfcmp)
convert_wlf_to_vcd	WLF → VCD 转换
convert_vcd_to_wlf	VCD → WLF 转换
view_waveform	离线查看 WLF 波形 (GUI)

信号操作

工具	说明
force_signals	批量 force 信号值
examine_signals	检查信号当前值
log_signals	Log 信号到 WLF
add_wave_signals	添加信号到波形（支持分组、分隔线、进制）

覆盖率

工具	说明
run_coverage_simulation	运行覆盖率仿真 + 生成报告
merge_coverage	合并 UCDB 覆盖率数据
coverage_exclude	排除/恢复覆盖率检查项
generate_coverage_report	生成覆盖率报告

批量自动化

工具	说明
generate_do_file	生成可复用 DO 文件（含完整注释模板）
generate_batch_script	生成 Windows .bat 一键仿真脚本
execute_do_file	执行已有 DO 文件
create_makefile	生成 ModelSim Makefile (vmake)

高级仿真

工具	说明
run_gate_level_simulation	门级时序仿真（SDF 反标注）
run_full_timing_simulation_flow	完整时序仿真流程
run_parallel_simulation	并行仿真执行
run_uvm_simulation	UVM 仿真运行
run_regression_test	回归测试批量运行
run_assertion_simulation	SVA 断言仿真
add_conditional_breakpoint	设置条件断点

仿真库

工具	说明
compile_simulation_library	编译 Altera/Intel 器件仿真库

工具集

工具	说明
check_error	查询错误代码含义 (verror)
view_source_file	显示源代码带行号 (vcat)
view_wlf_info	WLF 文件元信息 (wlfman)
recover_wlf	恢复损坏的 WLF (wlfrecover)
wlf_to_log	WLF 波形 → 文本日志
encrypt_verilog	加密 Verilog 源文件 (vencrypt)
run_tcl_commands	在 ModelSim 上下文中执行任意 Tcl 命令

内存与调试

工具	说明
inspect_memory	查看仿真中内存实例内容
create_virtual_signal	创建虚拟信号/总线/函数
set_breakpoint	设置断点 (when)
record_transcript	录制/停止 Transcript 到 DO 文件
add_watchpoint	添加 Watchpoint 监控
save_wlf_checkpoint	保存 WLF 检查点

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使用示例 / Usage Examples

一键仿真

quick_verilog_sim
  rtl: "../rtl/mux4to1.sv"
  tb: "../tb/mux4to1_tb.sv"
  top_name: "mux4to1_tb"
  work_dir: "D:/project/mux4to1/sim"

覆盖率仿真

run_coverage_simulation
  top_module: "alu_tb"
  rtl_files: "../rtl/*.sv"
  tb_files: "../tb/alu_tb.sv"
  coverage_types: "bcesxf"
  save_ucdb: "alu_cov.ucdb"

编译器件仿真库

compile_simulation_library
  quartus_root: "E:/intelFPGA_lite/18.1/quartus"
  device_family: "cycloneive"

生成可复用脚本

generate_do_file → 编辑 run.do → generate_batch_script → 双击 run.bat

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与 QuartusMCP 分工

流程	工具
项目管理、管脚分配、综合/布局布线	QuartusMCP
功能仿真、时序仿真、覆盖率	ModelSimMCP
SignalTap 调试、JTAG 下载	QuartusMCP
波形分析、VCD 转换、DO 脚本	ModelSimMCP

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注意事项 / Notes

• 仿真需要有效许可证
• 本项目只调用本机命令行工具，不包含 ModelSim/器件库文件
• run_tcl_commands 会执行任意 Tcl，请只运行可信命令

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CQUPT

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许可证 / License

MIT — 详见 LICENSE