QuartusII設(shè)計正弦信號發(fā)生器

1、第三章Quartus II設(shè)計正弦信號發(fā)生器Quailus n設(shè)計工八完全支持VHDL、Snlog的設(shè)計流程，其內(nèi)部嵌仃VHDL、Vjiilog邏輯綜介器。QuaitusH與 MATLAB和DSPBuUdei-結(jié)介可以進行甚FPGA的DSP系統(tǒng)開發(fā)，是DSP （i更件系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵EDA TJ1-,與SOPC Builder結(jié)合，町實現(xiàn)SOPC系統(tǒng)開發(fā)。本章將以E弦信號發(fā)牛器設(shè)計示例詳細介紹QiianusH的使用方法。注意，以下各軟件對計算機的耍求是：奔騰4或以上主機，人于等J 256M內(nèi)存。3.1頂層VHDL文件設(shè)計31.1文件本節(jié)通過正眩信號發(fā)生器的設(shè)計刈Quaitusn的一些巫耍功能作-

2、些說明。對本節(jié)的詳細了解仃利J對以后章節(jié)仃關(guān) DSPBuilder的應(yīng)用和設(shè)計冇更好的理解。正弦信號發(fā)牛器的結(jié)構(gòu)市3部分組成（圖31 ）：數(shù)據(jù)計數(shù)器或地址發(fā)生器、數(shù) 據(jù)ROMRID/Ac性能良好的匸弦信巧發(fā)生器的設(shè)計耍求此3部分崗速性能，II數(shù)抑;ROM吊島速條件卜；山用最少的 邏輯資源，設(shè)計流程最便陸 波形數(shù)據(jù)獲最方便。圖34所示是此信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖，頂層文件SINGTVHDYlTPGA中實現(xiàn), 包含2個部分：ROM的地h卅號發(fā)牛器由5位計數(shù)器fH任，和舊姐姒ROM,據(jù)此，ROM|I1LPM_ROM模塊構(gòu)成能M曲頤優(yōu) 設(shè)計，LPM_ROMI時公是FPGA屮的EABJSSB等。地址K生器的WP

3、IaXfl血入頻率fi? j每周期的波形數(shù)據(jù)點數(shù)（在此選擇64點），以及D/A輸出的頻率啲關(guān)系是：f=f/64胃先建立匸作庫，以便設(shè)汁匚程項甘的存儲。任何-項設(shè)計都是 <1® （Roject）,都必®首先為此匚傭1比卉放矍與 此工程相關(guān)的所冇文件的文件夾，此文件夾將被EDA軟件默認為工作庫（b±Libimy）o在建芒了文件夾后就可以將設(shè)計文件通過QuamisH的文本編輯器編輯并存盤，腦H步驟如卜：1、新建f 文件夾。利用資源管理器，新建個丈件夾，如：e：0Nqrr。；皿:.文件火名不能IU屮文。2、輸入瀾毘序。打開QuartusIL選擇菜單44 File v

4、 -> "New".在New窗中的"Dexice Design Files M中選擇編譯文件的語言類型.這屮選“VHDLF11E （如圖32所?。?。然Jn/f：VHDL文本編譯'窗屮鍵入如圖33所小的VHDL程序。圖3-1正弦信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖 QlMitM II仇F"FtUl |s*fev«r Ptlat I ntker Ftl«i |UO. FileMmM Di tpm/SchMUie file idct nn圖3-2選擇編弭文件的語聖類旳(T|EJ£J謝33編4H輸入設(shè)計文件（頂層設(shè)汁文竹SINGTVHD）

5、皿 UBMRT lUll正弦HF號後空H潭冥仲±VSB I!ZE.»TTLO8I-C1144.ALLiV3E I HE. STPLOOIC' WW I<»KP. UL； rNTTTT 9PICT ISFOtT ( CLT ! TN MTD.LOGICPQVT J WT 1TP UWK_VKK«K C? DSNTO Q)錢花 KflMl 出W&ARCWITZCTURE DACC OF STWGT IS CQHFOtfXHT "TARSIil用法形越據(jù)存檎 tf bPH FQK ATAPOS.VBP flP0RT(«

6、CMre99 : IN SH>.MGIX.VECrO« (5 MWfTO 0)：inclock : IN ST»2wCK"；q I 6 07(7 bdE O> pAIND COPCMKNT；一 一5X-JNJU. 21 ； nTfgXJVCCTOR ($ fOWTO Q) ； -盤宅內(nèi)需節(jié)點件舟地址計懲H BEGINPROCS S3 (CLK )LFB RQ 晞址發(fā)生 If 謎毎BEOXMIF CLK1 EVEMT IND CLX I1 TWIN QL<»O1«1J EMIi IFf Q】tt為地址發(fā)生H計費H WO FFCC

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10、t;7廠：d 小譏“-Jmi mft F*» "e；xti ihrarkvv C* Mtarwr ,(UrQ#圖M利用“NewPrqect Wizard”創(chuàng)建11程圖3-5將所右相關(guān)的文件都加入進此I.程3、文件存盤。選擇“File” T "Save As”，找到己設(shè)H的文件夾e : SIN_GNT ,存盤文件名應(yīng)該與實體名 一致，即singt. vhd。當出現(xiàn)問句"Do you want to create.0時，若選"否”，可按以卜的方法進入創(chuàng)建I .f'd 流程：若選“是”，則直接進入創(chuàng)建丁程流程，創(chuàng)建工程流程如下：3.1.2 倉

11、在此要利川“ New Reject Wizaid ”創(chuàng)建此設(shè)計工程，即令singt .vhd為工fi,并設(shè)定此匸程一些相關(guān)的信息，如 工程名、目標器件、綜介器、訪真器等。步驟如卜：1、建沉新I程管理窗。選擇菜單“FW't “NewPi勺ect Wizard”，即彈出1 程設(shè)置対話框（圖34）。點擊此框最 上 匸右側(cè)的按鈕“”，找到文件夾e：0N_CT ,選屮匕行盤的iff-singt. vhd （ «hv該設(shè)定頂層設(shè)計文件為工 程），再點擊“打開”，即出現(xiàn)如圖34所示設(shè)置情況。直中第一行表示工程所在的丁作庫文件夾：第二行表示此項匸程 的ES名,此IS名可以取任何其它的名，通常

12、直接用瓏文件的實體名作為匸程名，第2行是頂層文件的實體名。2、將戲I則|丿川入眉中。然后點li卜方的“Next”按鈕，在彈出的對話框中點擊“File”欄的按饑，將此丁程相 關(guān)的所右VHDL文件加入進此I屆（如果仃的話），即得到如圖3-5所示的情況。I程的文件加入的方法有兩種：第種是 點擊右邊的“AddAll”按鈕，將設(shè)定的r.KHP的所的UHD文件加入到1眥文件欄屮：第2種方法是點擊“”按紐, 從丁程目錄中選出相關(guān)的VHDL文件。3、選擇仿也器和紡冷器類型。點擊圖35的“Next”按饑，這時彈出的窗是選擇仿眞器和綜介器類型的，如果都是 選默認的“NONE”，表示都選QuamisH屮門帶的仿真器

13、和綜介器，因此 在此都選默認項“NONE”。4、選擇II標芯片。再次點擊“Next”，選擇冃標芯片。首先在“Family”欄選芯片系列，在此選“Cyclone”系列， 并在此欄下選“Y?s”，即選擇-確定標器件。再按鍵“Next”，選擇此系列的八體芯片：EPIC6Q240C8 （圖3-6）,按 鍵“Next”后，彈出丁程設(shè)置統(tǒng)計窗I 1,以上列出了此項丁程的相關(guān)設(shè)置情況。5、結(jié)束設(shè)跟 最后按鍵“Finish”，即山殳定好此工程（圖3-7）,此匸程管理'窗主耍顯示匚程項II的口次結(jié)構(gòu)。Ike IU Villwt teUiaft <in QM *Amilahlelit! 4mee m

14、 tH« Rif *4 SA Bwf .RJW R9WKQ IM e»*»圖3-6選擇此系列的具體芯片圖37 SINGT的程管理窗圖8選定目標器件3.13編譯前設(shè)置在對工6進行編譯處理前，必須作好必要的設(shè)置。具體步驟如下：1、選擇I標芯片。U標芯片的選擇也可以這樣來實現(xiàn)：選擇“Assigmnemts"菜單中的“settings”項，在彈出的對 話框中選“Compile Settings”項卜的Devig 首先選目標芯片：EPIC6Q240C8 （此芯片己在建立工程時選定了），也可 以在（圖 3-8） “Available devices"欄分別

15、選“Packagev： PQFP； "Pincount"： 240； *SpeedM： 8,來選芯片。2、選扌YIIF小器件編程配置方式。山圖3«8中的按鈕“Device&PinOptions”進入選擇窗，？T先選擇“Configuratioii” 項，在此框的卜方仔HIW的說明，在此町選Configuranon方式為Active Serial,這種方式指対專用配置器件進行配寛用的 編程方式，injPCHU引tFPGA的直接配置方式都足JTAG方式。“Configumtiondevice”項，選擇配置器為EPCS1或EPCS4（根據(jù)實驗系統(tǒng)ITI標器件配置

16、的EPCS芯片決定如圖39所示）。#3. 選扌荼輸出配克。/t圖 39'窗的"Piogramming Files"窗，口J 以選 Hexadecimal (Intcl-Fon»at) output File> 即廣"匸 卜載文件的同時，產(chǎn)生2進制16進制配置女件fiaestJiexout,可用J：單片機與EPROM構(gòu)成的FPGA配置路系統(tǒng)。Drviir Pin Opti3#Inused Tins 1 rual-?»jrpse Pins | V®ltage gerdCZgatig| PcrAnrinc filesLhifi

17、&Q= apply tcsotting: cnVlE|AcIitc Scri«L (cm use Co&ficuraU m Jevj c«) 二C«n£iciK «U«nCcnfisrtica d«rie«17 Vc« eoafifurati wi 4«v: ” ittS'l乏 Conc4cf$<ttngiDevwFftrg 3uH3llSr UrHU ( rbC廠；r Js XTAZL !/< Cd t 0 Vile (廣 JIMC JTIJL. F

18、1;rw»t Vi.l« ( j«»)F dPObQxQ FtU (Ukmh)y |5"gQ 耳4 XmU4©ii1 0Bt419f«mt) ffile (. laamt)I4 #圖3-9選擇配置器件和配置方式圖3-10輸出文fl hexout設(shè)置3.14 瓣及了桝髒果QuamisH編譯器是由一系列處理模塊構(gòu)成的，這吐模塊負賀対設(shè)計項冃的檢錯，邏孕隊合利】結(jié)構(gòu)綜合。即將設(shè)計項 II適配迎FPGACPLDII標器中，同時產(chǎn)工多種用途的輸出文件，如功陡和時序仿典文件，器件編程的口標文件等。編譯 器首先從丁程設(shè)計文件間的層次結(jié)構(gòu)描

19、述屮提取信息，包括每個低層次文件”啲錯決佇息供設(shè)計音排除，然肩將這吐 層次構(gòu)建產(chǎn)牛一個結(jié)構(gòu)化的以網(wǎng)表文件表達的電路原理圖文件，并把各空次中所右的文件結(jié)合成一個數(shù)據(jù)包，以便更令 效地處理。卜而宵先選擇Processing菜單的“SmnCoinpihuoii”項，卞動全程編譯。注意這里所謂的編譯(Coiupilatioii) 包括QuaitusH対設(shè)計輸入的多項處理操作，氏中包括排錯、數(shù)據(jù)網(wǎng)表文件提取、邏輯綜介、適配、裝配文件(仿真文件 與編程配宣文件)生成，以及妹門1標器件的匸程時片笹析等。如果匚程中的文件仃錯謀，在卜方的Processing處理欄中 會顯不出來。對Processing欄顯示出的

20、語旬格式錯謀，可雙擊此條文，即彈出処文件，在閃動的光標處(或附近)匹 發(fā)現(xiàn)文件中的錯謀。再次進行編譯宜至排除所白錯課。我們會發(fā)現(xiàn)金Processing處理欄，編譯后出現(xiàn)如卜錯謀信息： Error:Node instance ul instabtiates undefined entity DATAROM原因是在圖3-3所示的主程序中的“DATAROM”川T是空ffj.因為我fl、胚沒冇設(shè)計此尤件對應(yīng)的文件：DATAROM. VHDo3.2正弦信毀據(jù)ROM定制為了解決以上出規(guī)的問題.以卜要完或ft形數(shù)據(jù)ROM的定制和ROM屮波形數(shù)據(jù)文件.即ROM金用胎化文件的設(shè)計。321設(shè)計RONI初始化數(shù)據(jù)文

21、件。以卜介紹生成初始化數(shù)據(jù)文件的4種方法。初始化數(shù)據(jù)文件格式仃2種小血丫Initialization File (.mtf)恪式文件，或Hexadecuiial (Iiitel-Fomiat) File (.hex)格式。以卜以64點正弦波形數(shù)據(jù)為例分別說明：1、建&niif格式文件。首先選擇ROM數(shù)據(jù)文件編輯'窗，即在Fik菜單中選擇“NeW：并在New窗中"Other files"項，并選4eMemoiy Initialization FileM (圖3-11),點擊OK厲產(chǎn)生ROM數(shù)據(jù)文件人小選擇窗。這里采用64點8 位數(shù)據(jù)的情況，可選ROM的數(shù)據(jù)數(shù)N

22、umber為64,數(shù)據(jù)寬size取8位。點擊“OK”，將出現(xiàn)如圖312的空的mif 數(shù)據(jù)農(nóng)格，農(nóng)格中的數(shù)據(jù)為10進制農(nóng)達方式，任一數(shù)據(jù)(如第三行的99)對W的地址為左列J頂行數(shù)Z和)。將波形數(shù) 據(jù)填入此表中，完成后在File菜單中點擊"Saveas",保存此數(shù)據(jù)文件，在這里不妨取爼為gmd.miL2、建hex恪式文件。建工hex格式文件的文件旳兩種方法，第一種方法與以匕介紹的方法相同，只是在New窗中 選擇“Othei files”項，后，選擇“Hexadecimal (In忙1-Fomia() File”項，最后盤>ex恪式文件。第-種方法足普通也片 村譯器來產(chǎn)牛：

23、。方法是利用匯編程序編輯器將此64個數(shù)據(jù)編輯如圖3-13所示的編輯窗屮.然后用單片權(quán)應(yīng)晦譯 器產(chǎn)牛Uiex格式文件。心此不妨収名為SIND1. asm,編譯后得到SIND1. hex文件，現(xiàn)將sindl. hex或lomchmf文件都心到e:sin_gntasm文件夾屮，備丿訂億，此類文件必須放在"1前II錄的高丿z：次I】錄屮：sin_qntasm !2SJ3«n t« Dm o Filet | SeCww* Filn 6W |g. 2*2 File3嚴J fileCWiw >4*rviFtiM ti>«fl ntel*) F >L&

24、#171;U fileTel Scrir FillText File g,er Vavifcn FiUAddr 乂0|25234-5254252249245曲23322582172074 97186174162J1501371612411299877564J5343243426191384103201481319J263440430364759799|1121244813715062174186197|20721756225233239245249252|254255圖3-12將波形數(shù)據(jù)填入mif文件表中圖3-13 ASM格式建hex文件圖311進入mif文件編輯窗» *h ytv

25、«*!1X «Sa1»4free <h« Hqrud I” fi" 口 燈己血 rw W«JI >MmrihnK pou(»< a hekM伽 6伽 INW 3W uri or* vamKoa t tfdo 円 woMgptftann?俗 Sic a rwv osfm rmgiLnmfln wfvmnE& 5 e»：bro eu Axn -e3sc3» vEborC Qw 6 mtlry ajrtumvawtunCAyn >.» ?!99l-?(n Alf

26、1;ru CarpAratiAAV Ub<«11«4 n«rUa d C<«ri SBK Iml&r看 avi th««t iefl IM-Bn«d bclibv fa g> 2rf *-«ryi- fe| m<« j HJ)FM J Jnh X*?< ( KQp* ie 4« A嚴yai氏DOCJ 口r山護rVl«l mm < bl l I erf«gl >ei»vf J'eNUDJMI 4CaneeJ I

27、I 山說 j Auaanj/r? j arsrrui d 5J uij-irw <| IMJ-ATOKJ SJW.H J Ml 1H d SJWL 浜 Q IM VJIJO d saJ IM WFTIIM Mir >«<iStwt L«tu» < tki & tM* < <Mtk«v <r«et« *>«*«>T 、！ twe«tar«lly ak lhJy QZ II "代«. Rur 408 6 fil

28、1;t »nit b ,!> ><)( 4ir»c(«rx «v u»«r li bvarT F»win th* Fx«r Lakrarao p»<« *fX««r <trrg,lalrary “r*vPr er圖3-14定制新的宏功能塊3-15 LPNLROM宏功能塊設(shè)定tlKbWI心<*L 3o i KE2JUW.MI mIf I*11 Q va*M ALMKIAI«iA« tMO4 Ue *< mt,.fiJ

29、 *X K ynifi3 KtVUl 4»«Mm A4IU4 »«U4 hU ! r s«»ci*、z n b f «m +f" Cr«»t« g./» 、«&«eb 1 All rtp»t«r<i >«rtt «r c«a<r«ii «4I Cvitt a、, P yim/ inwt > r <* Miizi l廠 Cieeie W 仰4iClew

30、* tv *!、 reel it«r»4hrwW |CQ I I O uiia用3-16選抒DAIAROM模塊數(shù)據(jù)線刖也址線寬度用3-17選擇地此所存信兮unlockffl 3-18選擇數(shù)據(jù)文件21A1MA<*二(|«*/4氓冷匸口© 01 :->呼汁事 AlHlM一nltvncrann coBponrnc : nlxnynerm GEMIMC HAP (invended device xwily » %ycg»e idth 、 .wadtlmlA » “ nwnvords . > <4.operac

31、 io n axle »> -RW. osss.yj ->M3(St !«*« lF_a > -WCW. out-tetMaclr -> 和 vidth_byteeu a 1.mie file > -./xsM/JUJDi > "aittynci)WrT HIP (clo<>cO -> lock, address & > Address, 無.> .g_阿2圖3-19調(diào)入ROM初始化數(shù)據(jù)文件圖3-20修改數(shù)據(jù)路栓和百綴3、另兩種方法?？旖莸亩啵煞謩e川C杜疔;生成同樣格式的初始化文

32、件（參考EDA技術(shù)實用教程笫12章）， 和使用后面將介紹的DSPBuilder/MAILAB的工貝來生成。322 定制 ROM 元件（DATAROM. VHD）利用MegaWizaid Plug-In Manager定制正眩信號數(shù)據(jù)ROM步驟如F：、設(shè)哉 MegaWizard Plug-Iii Manager 初始對話椎。在 Tools 菜單屮選擇 * Mega Wizard Phig-Iii Manager 產(chǎn)牛圖 3-14 的界而，選擇“Cieateanewcustom.”項，即定制個新的模塊。點擊“Next；后，產(chǎn)生圖3-15對話框，在左欄選擇 MStorage"項卞的LPM_

33、ROM,再選"Cyclone"器件和VHDL語言方式，最后鍵入ROM文件存放的路徑和文件名： e: sin_gntasmdatarom.vhd, 點擊"Next"。2、選擇ROM控制線和地址、數(shù)據(jù)線。在圖3-16. 17所示的對話框中選擇地址與數(shù)據(jù)的位寬分別為6和&選樣地 址所存控制信號inclock并選擇數(shù)據(jù)文件sind 1.hex （圖3J8, 19）。最后完成ROM文件DATAROM.vhd的生成。然后 打開此文件DAIAROMviid,町以看到其屮調(diào)用初始化數(shù)據(jù)的語創(chuàng)（圖3-20）： Hiit_file=> "SIND 1

34、.HEX" , |1 J-QaitusU 的原因，必須修改此路徑為：-> n ./asm/SINDl .hex"如圖3-20所示。注意，Smf文件不同，lzx文件必須放在當前匸程的子H錄屮（這里的子H錄是血J, lhjDAIAROMhd與頂層匸程文 件SINGT.VHDt,l同一文件夾11H且后綴hex必須小寫！3、測試ROM模塊。由JWtQuaimsn的工程設(shè)置在頂層文件（圖33）,現(xiàn)在啟動全程編譯：選擇Processing菜單的-StaiTCoinpilauon”項。此時將不會出現(xiàn)詢面的錯謀信息，Ei勿i慮，如果編譯進用佶息出現(xiàn)警告語山：“Warning： Can

35、't find Memoiv Initialization."，說明DATAROM屮木能調(diào)入初始化文件的波形數(shù)據(jù)。文件調(diào)用語仆J路徑是否止確。4、閱讀編i*報告。編譯成功后，觀察編譯處理流程，包括數(shù)據(jù)網(wǎng)表建龍、邏牟隊介、適配、配置文件裝配和時序分 析。最卜欄是編譯處理信息：右欄是編譯報告，這町以在Processing菜單項的“Compilation Repon”處見到。編譯后的 統(tǒng)計報吿顯示，邏輯宏單元LCs用了 6個：內(nèi)部RAM資源為512個位單元，恰好等丁心個8位波形數(shù)據(jù)的人小。323倔仿其就是對設(shè)計項I進行一項全面徹底的測試，以確保設(shè)計項I的功能和時丿網(wǎng)牲，以及最后的駛

36、件器件的功能與 原設(shè)計相吻處 仿真操作前必須利用QuamisII的波丿漪輯器建工個欠鼠波形文件以作仿貞激勵。VWF文件將仿貞輸 入欠球和仿真輸出描述成為一波形的圖形來實現(xiàn)仿仏QuaimsH允許對整個設(shè)計項I I進行仿真測試，也川以對該設(shè)計中 的任何了模塊進彳：仿貞測試。方法是設(shè)定為“ Simulation fbcus”。仿真設(shè)足單元（Simulation Settings）允許設(shè)i 17!扌旨定該 模塊的仿真類熨，仿貞覆蓋的時序和欠杲激勵源等TinrUctors仿貞參數(shù)設(shè)定窗允許設(shè)定仿貞時間區(qū)域，以及欠吊:激 勵源。對匸程的編譯通過后，必須對氏功能和時庁性質(zhì)進彳J：仿其測試，以了解沒計結(jié)果親占

37、滿足原設(shè)訃耍求。步驟如卜:1、打開波形編輯器。選擇菜單File中的New項，在New窗【|選“Othc Files”11的“tooi WavefbmiFile”（圖3-11）, 點擊OK,即出現(xiàn)空白的波形編軻器（圖3-21）。CM«bUnim ii«ctf<arAg rocrjQl_»dA M MAM 7xJlDW AIlFJ_ * r 丿lk”2JFitwMig Hyt 管ST2竽 他¥ H mT7Tc U<« «>' T M wi £<Mq 401<>ll<49 |flM

38、 <HuC<Uo3lETrar0 IvrlMa Z«aWJLazflOK fcKWTMovnoi crcwTulocwnj "OCIVTor - ?.： <wovni， s 梆丿0D » £憐k h 0a印JJ鄉(xiāng)匕診取:-flfl隔翩翩卿翩翩翩跖站*徹柱做讖滋滋就就誠5圖3-21波形編輕器圖和通過波丿軸H器輸入信號節(jié)點2、沒宣仿真時間區(qū)域。為了使仿真時間軸設(shè)置在 個介理的時間區(qū)域上，在Edit菜單中選擇“End Time”項，在 彈出的窗中的“Time”窗中鍵入50,單位選“us”，即整個仿真域的時間即設(shè)定為50微秒，點擊OK,結(jié)束設(shè)置

39、。3、”盤波形文件。選擇File屮的“ Save as *將以名為cnMb.vwf （默認名）的波形文件心入文件夾e:sin_gnf屮。4、輸入信號節(jié)點。將計數(shù)器計的端I 1信號節(jié)點選入此波形編輯器中。方法是11先選View菜單屮的“UtilityWindows” 項的“NodeFindc"選項。比對話框如圖3-21所示，在Filter框中選Puis: all,然后點擊"List"鈕。J：是在卜方的“Nodes Found”窗中出現(xiàn)了設(shè)計屮的smgt工程的所仃端II引腳名（如果此4話框中的“List”不顯示，石要巫羽編譯次，即選 PiocessmgT Stan C

40、ompilation然厲再匝復(fù)以上操作過程）。用鼠標將朿要的端I I節(jié)點CLK和輸出總線信號DOUT都拖 到波開須糾窗，點擊波形窗左側(cè)的全屏顯示鈕，使全屏顯示，并點擊放人縮小鈕后，用馭標在波形編輯區(qū)域右鍵點擊， 使仿真坐標處適當位置（圖321）。5、編輯輸入波形（輸入激勵信號）。點擊時鐘名CLK,使Z變蘭色，再點擊左列的時鐘設(shè)克鍵，在Clock窗中設(shè)置 CLK的周期為3us （圖322）：所示的Clock窗中的“Duty cycle"是占空比,可選50,即50%占空比，再對文件存盤。W5W8W :WAWSAWWWfflWig1<r* ria*rJU>4TF卜9n<i

41、 FPZJAb cycle>««*«0K|b4«sllOVTourrifr4L«yXwwteriBUF" >< tl Vfe«d <«zJ#圖3-22選擇時鐘周師占空比陽323設(shè)代仿貞信號數(shù)期格式6、總線數(shù)據(jù)格式設(shè)置。如果點擊如圖3-22所爪的輸出信STDOUT”左旁的“+”，則將展開此總線屮的所仔信號: 如來雙擊此“+”號左旁的倍號標記，將彈出對該倍號數(shù)據(jù)格式設(shè)眞的對話框（圖323）。在該對話框的“Radix”欄仃4#種選癢通常迓樣16進制衣達方式比較方便。仿貞器參數(shù)沒甌選樣菜單Assig

42、nment屮的Settings, /l： Settings窗的Categoxv 卜-選Simulag Settings,在此項下分別選“General”，觀察仿戊總體設(shè)置情況：選Mode,以確認仿頁模式為時序仿戊 “Timing"：選擇 Options.確認選定 Sunulation coverage lepoituig；毛刺Glitch detection 為 Ins 寬度。7 啟動仿貞器。所仃設(shè)置完畢，任菜單Processing 項選 “Start Simulatioif； f到出現(xiàn)"SimulationwassucccssfiiT'。圖3-24 singt 丁

43、程仿頁波形78、觀察仿典結(jié)杲。仿其波形文件"SimulationRepoitM通常會口動彈出（圖324）,將仿賓輸出結(jié)果與文件數(shù)據(jù)（圖 3-12）比較。注意，QuaiiusII的仿真波形文件中，波形編轎文件（* .vwf）與波形仿真報告文件（Siniuhtion Rrpon）是 分開的，而MaxplusII的編輯與仿貞報告波形是介為一的。如果在啟動仿貞（ProcessingTRunSimulation）厲，并沒冇 出現(xiàn)仿賓完成后的波形圖，現(xiàn)文字“Cant open Simulation Repon Window二但報告仿賓成功，則對口 lA打開仿其波丿吿，選抒：Piocessuig-

44、>Smiulation Reporto324引腳鎖定、下#為了能対訃數(shù)器進行測T測試，應(yīng)將訃數(shù)器的輸入輸出信兮鎖運在芯片確定的41唧上。在此選擇GV48SOPC系統(tǒng) 的電路模式No5。SOPC/DSP適配板的引腳情況，通過代附錄的附圖7和芯片引腳対照表來確定。其引腳分別為：主頻時鐘CLK接ClockO （第179腳）：從附圖7町知，8位波形數(shù)據(jù)輸出給GW48系統(tǒng)的DAC0832, 其輸入引腳為PIO24. 25. .31,通過查表得相應(yīng)弓I腳號分別為:21、41、128、132、133、134、135. 136。1、引腳鎖定。假設(shè)現(xiàn)在已打開了 singt程（如果剛打開Quartusn,丿

45、“在菜單File屮選Open Pi勺ect項，并點擊匸 程文件cnMb,打丿|：此詢（2幵始設(shè)譏的工程），在菜單Assignments ll,選AssignmentsEditoi項（圖3-25）,彈出的對話框 如圖326所示，先選中右上方的“Pin”，再雙擊卜方最左攔的mew）,將彈出信號名攔，選擇CLK再雙擊K右側(cè)欄, 對應(yīng)的New»,選中島耍的引腳名（如179）,依此類推，鎖定所£9個引腳（圖3-26）。最后點擊心盤。關(guān)閉對話框。 引腳鎖定后，必須再編譯次（PiocessingTStartCompilation）,將引腳鎖定信息編譯進卜載文件中。2、選擇編程模式和配置。

46、為了將編譯產(chǎn)牛的卜截文件配置進FPGA中進行測試，首先將系統(tǒng)連接好，卜.電，然后 在菜單Tool中，選擇Piograminei, J 是彈出如圖3-27所示的編程氤 在Mode欄屮右三種編程模式町以選擇，HAG、 PassiT Seiial和Active Senal選JIAG,點擊左側(cè)打開文件標符,選擇配置文件smgt.sof,最后點擊卜戰(zhàn)標符。'LProgress* 顯示出100%,以及在底部的處理欄屮;I現(xiàn)“ConfiguranonSucceeded”時，表可編軒成功（圖2-20）。3、選擇編程器。在圖3-26所示的編程窗中，選“Setup”鈕可設(shè)宣卜鍛接I I方式，這HWtff

47、BvteBlasterMVLPT1o 方法是點擊圖3-26所示的編程窗匕的“Hardware鈕，即彈出“Hardware Setup”對話框；選擇此框的“Hardwaresettings” 頁，再雙擊此頁屮的選項uByteBhsterMVM或"ByteBlastem" Z后點擊"Close"鈕，關(guān)閉對話框即嘰/SINGT SINGT LS1MGT Simuhtion Repott Asscmrients Processrq eels 蟹 Qevice .Y AH尹日r« 二% 1皿叩片"牛 ¥ GP* rcolSUnCfl屮

48、2ClrhWMlYWardtE EdtcrRemove AttuinenH. 任 UeTote /i丁門？匕. $ Back-ArrcUCe isagvnents.Irwpor： A$£igrnerts.轡 Iitto dojure tkctFlarLcgixcclcX丿阪帀I® jJ - <flcoyryirm LV7T1 I'HU “TlIFu urcuOOCM70uoouitnoeeuTtj1>CCUT4uocuir<134仇1Uftn 14zJUOBma* )teM I/OVOfrW 3Pom IfOUOrrA 3»0MWOIVU

49、MMLO54SALlCWiCiivmLTH圖3-25進入引腳鎖定編輯器圖3-26引腳鎖定編輯謝対OW48PK2系統(tǒng)左側(cè)的“JP5”跳線選擇“Olhcis”，當進入菜單Tool,打開Piogiaiiiuici 后，將顯示 BvteBlasteiMVfLPTl,而若對“JP5”跳線選擇"ByBm”，則'"|進入菜單Tool,打開Piogiainniei窗后，將顯示 BvteBhsternLPTl,若X4 Cyclone的配置器件編程，必須使用此編程窗。4. 卜的，打開SOPC系統(tǒng)左上側(cè)的M12V開關(guān)（D A輸出盂要），將示波器探頭1妾J：主系統(tǒng)莊卜角的兩個掛鉤處，M右側(cè)

50、的時許選擇，用畑路帽接插clockO為65536Hz或75OKHz處，模式扌羊5.這時町以從示波器上看到波形輸山（SOPC 適配板的詳細使用特點在本講義后而）。卉 Mg IXFil圖3-27編程窗33輯分析試1、選擇菜單File中的New項，在New窗屮選“OttaFiles”小的“SignalTapUFile”（圖328左圖），點擊OK,即 出現(xiàn)圖3-28所示的SignalTapH編輯窗。2、調(diào)入待測信巧及文件心盤。首先點擊上排的“Instance”欄內(nèi)的“auto_sigualtap_0”，根據(jù)口C的意愿將其改幺， 如“SING”,這是其中T11待測防;名.為了調(diào)入待測信號名，在卜欄的空門

51、處雙擊，即彈出圖329所示的“NodeFindei” 窗，點擊“Lisi”即在左欄出fOtr.fi?相關(guān)的所令信號，包括內(nèi)部信號。選擇圖3-29所示的2組總線信號：計數(shù)器內(nèi)部 鎖存器總線Q1、波形數(shù)據(jù)輸出端I 1伸；總線DOUT.點擊OKCi即可將這些信匕調(diào)入SigualTapII信號觀察窗（圖3-30）。注意，不能將工程的左頻時鐘信號調(diào)入信號觀察窗；如果仃總線信號的，只須調(diào)入總線制;名即可；相對的慢速信號町不調(diào)入;調(diào)入信號的數(shù)量應(yīng)根據(jù)實際需要來決定,不可隨息調(diào)入過多的,沒有實際意義船號,這會”致SignalTapH 無謂地占用芯片內(nèi)過多的資源。然厲是將SignalTapH文件存盤。選擇菜單.

52、File屮的Saw As項，鍵入此SignalTapII文件 名，后綴是“stp",默認的。點擊“保存” fi將出現(xiàn)一個提示（圖3-30）： “Do you want toenable SignalTapH.",應(yīng)該點 擊“是”。農(nóng)示同意再次編譯時將此SignalTapH文件（核）與I程（swdt）捆綁在起綜介/適配，以便同被hWFPGA 芯片中去。如果點擊了“否”，則必須自己去設(shè)置。方法是選擇菜單Assignments中的Settings項，在其Category欄中選 “SignalTapH Logic Analyzer： fy:. SignalTapH File 欄選中

53、已存盤的 SignalTapII 文件名，并選屮 “Enable SignalTapH Logic Analyzer點擊OK即可。但間勿湯注意，半利川SignalTapH將応片中的信號全部測試結(jié)束后，如在構(gòu)成產(chǎn)品前，不 耍忘了將SignalTapH從芯片屮除去。方法也是在此窗I I中關(guān)閉“Enable SignalTapH Logic Analyzes，再編譯一次即可。圖 3-28 SignalTapH 編忻窗a nw1 <ntr>ir<lit1U3 eUlni<ra h<i1*1 9$* Ombb |i圖3-29選擇需耍測試的倍號圖3-30信號調(diào)入觀察窗，存盤2

54、、SignalTapH參數(shù)設(shè)蚩點擊全屏按鈕和窗I 1左下角的“Setup”頁，即出現(xiàn)圖3-30的全屏編軻鼠 首先選擇輸入 邏輯分析儀的匸作時鐘信號Clock點擊“Clock"欄左側(cè)的“”按鈕，選中丁程的主頻時鐘信號，對本丁程是CLK“ 接看在Data H酗“Sample”欄選擇此組仲；（SING）的采樣深/箜為1K位。注意，這個深度一，確定，則SING制;組的每位信兮都獲紂同樣的采樣深度：1K位。然示是對待觀察信號的耍求，3： BufferacquiSitionn）odew框的“Circulate”欄設(shè)宦在即定的采樣深度中起始觸發(fā)的 位置，比如選擇屮點觸發(fā)：“Centertngger

55、position最后是觸發(fā)信號和觸發(fā)方式。這町以根據(jù)具體需求來選定。在Tngger 框的“Tnggei”欄選擇1：選中小的Tngg"框，并在“Source”欄選擇觸發(fā)信弓，在此擇smgt I電的內(nèi)部計數(shù)器艱高 位輸出信號Ql5作為觸發(fā)信號；在“Pa"m”欄選擇高電平觸發(fā)方式：“RisingEdgH即肖Ql5為上升沿時，SigiialTapU 在CLK的張動卜対SING信號組的信號進彳f連續(xù)或單次采樣（根據(jù)設(shè)置決定）。再次點擊存盤按鈕。3、編澤卜載。TT先選擇Processing菜單的“Sian Compilation”頂，川動全程編譯。編譯結(jié)朿厲，SignalTapH的觀察

56、 通常會自動打開，但若沒有打開，或新啟動過程，可選擇菜單Tools中的SignalTapH Analyze打開SignalTapH （圖3-31）。接著打開實驗開發(fā)系統(tǒng)的電源，連結(jié)TTAG編機II,設(shè)定通信模式。通過圖3-32所刃祐上角的“Setup”鈕選撇更件 通信模式：BvteBlastein或ByteBlasteiMV。然后點擊卜力的“Device ”欄的Scan Chain鈕，對實驗板進行打描。如果在 欄中出現(xiàn)板上FPGA的熨號名，衷示系統(tǒng)JTAG通信情況正常，可以進行卜截。最后是在“File”欄選中卜我文件（smgt.sof）, 點擊卜載標匕，觀察左卜角卜截信息。卜裁成功后，設(shè)定實驗

57、板I：的模式和恰當?shù)目刂菩盘枺褂嫈?shù)器匚作（CLK頻率 町在 ClockO 處設(shè) 750KHZ）。gme2 t(lA mMtfsn Ms CP* Trwq AfMhrvf ToolJmMor ToolQ Trvvf rodX HKrwiM403 etUc14338IjyteBLiSterfY |S.»trierJtr FF1C6 tfhf"厶tn»er 2WIW21 1M4Lock mode | Atow dhnngn:勺 Si cudCleck |OXIueeuaPort 嚴Z床卩W- g I tOAulu J 1<>*Aci<vPPNrvlr

58、rkwrcmcnialAls匕痙.TdSowK.國DM4 pCu<rw.«Mt <r> r w Bipbortf.Q » SWOT陽SUMX<rw«.JUd"、d P*jg Marvw.i0 it Aqbmmi I 廬 Am® C Iwid國 3-31 J UFSignalTapn ftfu圖332在此謝口卜徴 并準約1動SignalTapHa口廠b'wwi* * U er L* rrr: jrmmmrrtBrrrrjr: -rrJ 4 4 4 U斗誦囪血血姐閔血rwnmrtnr HLiKrnrhETi rrr國

59、3-33 SiginlTapn故據(jù)囪的實時信右4、丿;動 SignalTapU進行測試9分析。如圖 332,單擊 Instance 名“SING",再;?.（11i AutoiunAnalysis 鈕,丿；動SignalTapII. 然后點擊左卜腳的“Daia”頁和全屏控制鈕，這時就能在SignalTapU數(shù)據(jù)窗通過JIAG I I觀察到來自實驗板hFPGA內(nèi) 部的實時信號（圖3-33）。數(shù)據(jù)窗的上沿坐標是釆樣深度的:進制位數(shù)，全程是1K位。如果點擊總線名（如DOUT）左 側(cè)的“+”巧，町以展開此總線信匕，同時町用左右鍵控制數(shù)據(jù)的展開。如來要觀察相應(yīng)的模擬波形，右鍵點擊DOUT （或Q1）左側(cè)的端I I標匕，在彈出的卜-拉欄中選擇"BusDisplayFonnar” -> "LineChait" J到如圖信號情況。33 XjgdSW EPCS4/EPCS1 編程EPCS4