第1次Quartus設計流程ppt課件

1、Quartus設計流程 Quartus軟件的用戶界面 啟動Quartus軟件后默許的界面主要由標題欄、菜單欄、工具欄、資源管理窗口、編譯形狀顯示窗口、信息顯示窗口和工程任務區(qū)等部分組成。Quartus的開發(fā)流程按照普通編程邏輯設計的步驟，利用Quartus軟件進展開發(fā)是可以分為以下四個步驟： 1輸入設計文件； 2編譯設計文件； 3仿真設計文件； 4編程下載設計文件。 輸入設計文件Quartus軟件的輸入法有： 1原理圖輸入方式、 2文本輸入方式如VHDL、Verilog HDL 3AHDL輸入方式、 4模塊輸入方式以及 5第三方EDA工具產(chǎn)生的文件以及混合運用以上幾種設計輸入方法進展設計 本章

2、主要引見原理圖輸入法 原理圖輸入法也稱為圖形編輯輸入法，用Quartus原理圖輸入設計法進展數(shù)字系統(tǒng)設計時，不需求任何硬件描畫言語的知識，在具有數(shù)字邏輯電路根本知識的根底上，利用Quartus軟件提供的EDA平臺設計數(shù)字電路或系統(tǒng)。開發(fā)過程：一、新建工程1、原理圖輸入法建立設計工程 建立設計工程的方法如圖示：新建工程選項 新建工程第一頁 1、原理圖輸入法建立設計工程 建立設計工程的方法圖示：新建工程第二頁 新建工程第三頁 1、原理圖輸入法建立設計工程 建立設計工程的方法圖示：新建工程第四頁 新建工程第五頁 二、輸入設計文件2、原理圖輸入法輸入設計文件 1新建工程之后，便可以進展電路系統(tǒng)設計文件

3、的輸入。選擇file菜單中的New命令，彈出如下圖的新建立計文件類型選擇窗口。 2選擇New對話框中的Device Design files頁下的Block Diagram/Schematic File，點擊OK，翻開如下圖的圖形編輯器對話框，進展設計文件輸入。圖形編輯器對話框 2、原理圖輸入法輸入設計文件2、原理圖輸入法輸入設計文件3在圖形編輯窗口 中的任何一個位置 雙擊鼠標，或點擊 圖中的“符號工具 按鈕，或選擇菜單 Edit下的Insert Symbol命令，彈出 如右圖所示的元件 選擇窗口 Symbol 對話框。元件選擇窗口 三、編譯設計文件選擇Quartus主窗口Process菜單下

4、Start Compilation命令，或者在主窗口的工具欄上直接點擊圖標 可以進展全編譯 全編譯的過程包括分析與綜合Analysis & Synthesis、適配Fitter、編程Assembler、時序分析(Classical Timing Analysis)這4個環(huán)節(jié)，而這4個環(huán)節(jié)各自對應相應的菜單命令，可以單獨分步執(zhí)行，也就是分步編譯。 RTL電路察看器窗口四、RTL電路察看器RTL電路察看器 雙擊構(gòu)造圖中的實例，可以展開此模塊的下一級構(gòu)造圖 五、仿真設計文件 仿真的目的就是在軟件環(huán)境下，驗證電路的行為和想象中的能否一致。 FPGA/CPLD中的仿真分為功能仿真和時序仿真。功能仿真著重

5、調(diào)查電路在理想環(huán)境下的行為和設計想象的一致性，時序仿真那么在電路曾經(jīng)映射到特定的工藝環(huán)境后，調(diào)查器件在延時情況下對規(guī)劃布線網(wǎng)表文件進展的一種仿真。仿真普通需求建立波形文件、輸入信號節(jié)點、編輯輸入信號、波形文件的保管和運轉(zhuǎn)仿真器等過程。仿真過程1 、建立波形文件 波形文件用來為設計產(chǎn)生輸入鼓勵信號。利用 Quartus II 波形編輯器可以創(chuàng)建矢量波形文件(.vwf) 創(chuàng)建一個新的矢量波形文件步驟如下： 1選擇Quartus主界面 File 菜單下的New命令，彈出新建對話框； 2在新建話框中選擇 Other Files 標簽頁，從中選擇 Vector Waveform File，點擊OK按鈕，

6、那么翻開一個空的波形編輯器窗口，主要分為信號欄、工具欄和波形欄 。波形編輯器窗口2、輸入信號節(jié)點 1 在波形編輯方式下， 執(zhí)行Edit菜單中的 Insert Node or Bus命令，或者在波形編輯器左邊Name列的空白處點擊鼠標右鍵，彈出的Insert Nodeor Bus對話框 2、輸入信號節(jié)點 2點擊Insert Nodeor Bus對話框中的Node Finder按鈕，彈出Node Finder窗口，在此窗口中添加信號節(jié)點。 3、編輯輸入信號 編輯輸入信號是指在波形編輯器中指定輸入節(jié)點的邏輯電平變化，編輯輸入節(jié)點的波形。 在仿真編輯窗口的工具欄中列出了各種功能選擇按鈕，主要用于繪制、

7、編輯波形，給輸入信號賦值。 詳細功能如下： ：在波形文件中添加注釋； ：修正信號的波形值，把選定區(qū)域的波形更改成原值的相反值； ：全屏顯示波形文件； ：放大、減少波形； ：在波形文件信號欄中查找信號名，可以快捷找到待察看信號； ：將某個波形交換為另一個波形； ：給選定信號賦原值的反值； ：輸入恣意固定的值； ：輸入隨機值 ：給選定的信號賦值，X表示不定態(tài)，0表示賦0，1表示賦1，Z表示高阻態(tài)，W表示弱信號，L表示低電平，H表示高電平，DC表示不賦值。 3、編輯輸入信號 ：設置時鐘信號的波形參數(shù)，先選中需求賦值的信號，然后鼠標右鍵點擊此圖標彈出Clock對話框，在此對話框中可以設置輸入時鐘信號的

8、起始時間Start Time、終了時間End Time、時鐘脈沖周期Period，相位偏置Offset以及占空比。 ：給信號賦計數(shù)值 ，先選中需求賦值的信號，然后鼠標右鍵點擊此圖標彈出如以下圖所示的Count Value對話框，然后賦值。Count Value對話框的Counting頁Count Value對話框的Timing頁4、仿真波形文件 Quartus軟件中默許的是時序仿真，假設進展功能仿真那么需求先對仿真進展設置，步驟如下： 1選擇Quartus主窗口Assignments菜單下的Settings命令，可以進入?yún)?shù)設置頁面，如以下圖所示，然后單擊Simulation Settings

9、 ，在右邊的對話框中的Simulation mode中選擇“Function； 4、仿真波形文件 2選擇Quartus主窗口Processing菜單下的Generate Functional Simulation Netlist命令，生勝利能仿真網(wǎng)表文件； 3選擇Quartus主窗口Processing菜單下的Start Simulation進展功能仿真。功能仿真滿足要求后，還要對設計進展時序仿真，時序仿真可以在編譯后直接進展，但是要將上圖中的Simulation mode中設置為“Timing，設置好以后直接選擇Start Simulation命令，執(zhí)行時序仿真。六、編程下載1、JTAG編程

10、下載方式 此方式的操作步驟主要分為3步：選擇Quartus主窗口的Tools菜單下的Programmer命令或點擊 圖標，進入器件編程和配置對話框。假設此對話框中的Hardware Setup后為“No Hardware，那么需求選擇編程的硬件。點擊Hardware Setup，進入Hardware Setup對話框，下頁圖所示，在此添加硬件設備。配置編程硬件后，選擇下載方式，在Mode中指定的編程方式為JTAG方式；確定編程方式后，單擊 添加相應的counter.sof編程文件，選中counter.sof文件后的Program/Configure選項，然后點擊 圖標下載設計文件到器件中，Pr

11、ocess進度條中顯示編程進度，編程下載完成后就可以進展目的芯片的硬件驗證了。編程下載對話框 1、JTAG編程下載方式AS自動串行編程式的操作步驟如下： 1選擇Quartus主窗口Assignments菜Device命令，進入 Settings對話框的 Device頁面進展設置，如右圖。2、AS自動串行編程方式2、 AS自動串行編程方式 2選擇Quartus主窗口的Tools菜單下的Programmer命令或點擊圖標 ，進入器件編程和配置對話框，添加硬件，選擇編程方式為Active Serial Program； 3單擊 添加相應的counter.pof編程文件，選中文件后的Program/C

12、onfigure、Verify和Blank Check項，單擊圖標 下載設計文件到器件中，Process進度條中顯示編程進度。下載完成后程序固化在EPCS中，開發(fā)板上電后EPCS將自動完成對目的芯片的配置，無須再從計算機上下載程序。 Quartus中宏功能模塊的調(diào)用方法MegaWizard Plug-In Manager第一頁 運用Quartus軟件的MegaWizard Plug-In Manager中的宏功能模塊可以協(xié)助用戶調(diào)用Quartus內(nèi)部已有的IP知識產(chǎn)權(quán)核來完成一些復雜系統(tǒng)的設計，并可以方便的對調(diào)用的IP核的參數(shù)進展修正。下面以一個調(diào)用lpm_counter宏功能模塊來實現(xiàn)一個十

13、六進制的加法同步計數(shù)器為例，簡單引見宏功能模塊的運用。設計開場前新建立一個名為counter16的工程，在工程中新建一個新的bdf文件，選擇Quartus主窗口的Tools菜單下的MegaWizard Plug-In Manager命令，進入MegaWizard Plug-In Manager對話框第一頁 ，然后依此進展參數(shù)的設定，詳細的流程如下圖：3.4 Quartus中宏功能模塊的調(diào)用方法MegaWizard Plug-In Manager第二頁 MegaWizard Plug-In Manager第三頁 3.4 Quartus中宏功能模塊的調(diào)用方法 MegaWizard Plug-In

14、Manager第四頁 MegaWizard Plug-In Manager第五頁 3.4 Quartus中宏功能模塊的調(diào)用方法MegaWizard Plug-In Manager第六頁 MegaWizard Plug-In Manager第七頁 3.5 SignalTap邏輯分析儀 SignalTap邏輯分析儀是Quartus軟件中集成的一個內(nèi)部邏輯分析軟件，主要是用來察看設計的內(nèi)部信號波形，方便查找設計中的缺陷。在復雜的設計中，不能從外部的輸入輸出引腳上察看內(nèi)部端口之間如模塊與模塊之間的信號波形能否正確，這就可以運用SignalTap邏輯分析儀來進展察看。對于外部的輸入輸出信號，那么沒有必要

15、在SignalTap邏輯分析儀中進展察看。3.5 SignalTap邏輯分析儀續(xù)11 、SignalTap邏輯分析儀的用戶界面 3.5 SignalTap邏輯分析儀續(xù)22 、 SignalTap邏輯分析儀的運用流程1新建一個STP文件 (2添加采樣時鐘以及 設置參數(shù) 1添加采樣時鐘 2定義采樣深度 3設置觸發(fā)參數(shù) 右圖為STP文件參數(shù)配置界面 。3.5 SignalTap邏輯分析儀續(xù)3(3)添加待察看的信號添加信號對話框 (4) 編譯包含STP文件的工程 (5) 檢測硬件配置鏈 (6) 捕獲數(shù)據(jù)察看波形本章小結(jié)本章主要引見了Altera Quartus軟件的開發(fā)流程和運用方法。以Quartus7.2為例，用一個簡單的設計實例演示 Quartus軟件進展設計開發(fā)的用戶界面、常用工具和設計流程；對Quartus軟件中的宏功能模塊的調(diào)用方法做了簡單的闡明;最后引見了SignalTap邏輯分析儀的運用方法。主要內(nèi)容Quartus軟件的安裝方法和工程的根本設計流程；經(jīng)過簡單的實例演示各流程以及常用工具的運用方法，熟習Quartus軟件的用戶界面、常用工具和設計流程；宏功能模塊的配置和SignalTap邏輯分析儀的運用方法。3.1 Quartus軟件的安裝把Quartus7.2安裝光