quartusII软件开发

第5章QuartusⅡ开发软件第5章QuartusⅡ开发软件本章要点QuartusⅡ图形输入方式设计向导QuartusⅡ文本输入方式设计向导应用QuartusⅡ分析逻辑电路应用QuartusⅡ分析VHDL程序第5章QuartusⅡ开发软件5.1QuartusⅡ简介QuartusⅡ软件包是MAX+plusⅡ的升级版本，Altera公司的第四代开发软件。QuartusⅡ提供了方便的设计输入方式、快速的编译和直接易懂的器件编程。能够支持逻辑门数在百万门以上的逻辑器件的开发，并且为第三方工具提供了无缝接口。QuartusⅡ支持的器件有：StratixⅡ、StratixGX、Stratix、Mercury、MAX3000A、MAX7000B、MAX7000S、MAX7000AE、MAXⅡ、FLEX6000、FLEX10K、FLEX10KA、FLEX10KE、Cyclone、CycloneⅡ、APEXⅡ、APEX20KC、APEX20KE和ACEX1K系列。QuartusⅡ软件包的编程器是系统的核心，提供功能强大的设计处理，设计者可以添加特定的约束条件来提高芯片的利用率。第5章QuartusⅡ开发软件5.2QuartusⅡ设计向导5.2.1编辑文件1．启动QuartusⅡ4.1双击桌面上的QuartusⅡ4.1图标或单击开始按扭，在程序菜单中选择QuartusⅡ4.1，可以启动QuartusⅡ4.1。其初始界面如图所示。第5章QuartusⅡ开发软件2．编辑文件单击标题栏中的File→New对话框，如图所示。单击New对话框的DeviceDesignFiles选项卡，选择编译文件的语言类型。这里选择VHDLFiles，选好后单击【OK】按钮，打开VHDL文本编辑器窗口，并在其中输入下图所示的程序，这是一个与门的VHDL程序。第5章QuartusⅡ开发软件输入完成之后，单击File→SaveAs选项，将编辑的文本文件存在已建立的文件夹d:\Designs下，存盘文件名应该与VHDL程序的实体名一致，即ex1_v.vhd。当出现问句Doyouwanttocreate…时，可选“否”。第5章QuartusⅡ开发软件5.2.2创建工程1．打开建立新工程向导单击File→NewPrejectWizard菜单，出现新建工程向导对话框。单击【Next】按钮，出现工程基本设置对话框。第5章QuartusⅡ开发软件在最上面的输入框中输入工作库文件夹的地址，本例的地址是D:\Designs，或者单击该对话框最上一栏右侧的【…】按钮，出现如图所示的对话框。如果所见与图不同，可单击查找范围输入框旁的下三角按钮，在下拉框中选定D:\Designs文件夹后，单击【打开】按钮，返回上图。第5章QuartusⅡ开发软件中间的输入框要求输入该工程的名称，一般可以用顶层文件的名称作为工程名称，本例的顶层文件名是ex1_v。最下面的输入框要求输入顶层设计文件实体的名称，本例顶层文件的实体名称是ex1_v。完成后，如图所示。第5章QuartusⅡ开发软件2．将设计文件加入工程中单击【Next】按钮，在弹出的对话框中，将与本工程有关的文件加入，有两种方法：一种是单击右边的【AddAll】按钮，将设定工程目录中的所有VHDL文件加入到工程文件栏；另一种是单击【Add…】按钮，从工程目录中选出相关的VHDL文件。第5章QuartusⅡ开发软件3．选择仿真器和综合器类型单击【Next】按钮，这时弹出选择仿真器和综合器类型的窗口。如果选择默认的NONE，表示使用QuartusⅡ中自带的仿真器和综合器。在本例中都选默认的NONE选项。第5章QuartusⅡ开发软件4．选择目标芯片单击【Next】按钮，根据系统设计的实际需要选择目标芯片。首先在Family栏选择芯片系列，本例选择ACEX20KE系列。在此栏下方，询问选择目标器件的方式，选No，表示允许编程器自动选择该系列中的一个器件；单击Yes选项，表示手动选择。第5章QuartusⅡ开发软件本例采用手动选择，单击【Next】按钮，选择此系列的具体芯片：EP20K30ETC144-1。第5章QuartusⅡ开发软件单击【Next】按钮后，弹出工程设置统计窗口。5．结束设置最后单击【Finish】按钮，结束设置。在QuartusⅡ4.1主窗口的左侧。第5章QuartusⅡ开发软件该图是工程ex1_v的工程管理窗口(或称CompilationHierarchy窗口)，主要显示本工程项目的层次结构和各层次的实体名。第5章QuartusⅡ开发软件5.2.3目标芯片的配置1．选择目标芯片单击标题栏中的Assignments→Settings菜单，在弹出的对话框中选Category下的Device选项，然后在右侧选择目标芯片EP20K30ETC144-1（此芯片已在建立工程时选定了）。也可在Availabledevices栏分别单击Package（封装形式）、Pincount（管脚数量）和Speed（速度）来选定芯片。第5章QuartusⅡ开发软件2．选择目标器件编程配置方式单击【Device&PinOptions…】（本例中字母D被挡住了）按钮进入器件与管脚操作对话框，首先选择Configuration项，在此框的下方有相应的说明，在此可选Configuration方式为PassiveSerial，这种方式可以直接由PC机配置，也可由专用配置器件进行配置。使用的配置器件选Auto（系统自动配置）。第5章QuartusⅡ开发软件3．选择输出配置单击ProgrammingFiles选项卡，可以选Hexadecimal，即产生下载文件的同时，产生十六进制配置文件，Start（起始地址）设为0，Count（计数）设为Up（递增方式）。此文件可用于单片机与EPROM构成的FPGA配置电路系统。第5章QuartusⅡ开发软件4．选择目标器件闲置引脚的状态单击UnusedPins选项卡，可根据实际需要选择目标器件空闲管脚的状态，有三种状态可供选择：作为输入并呈高阻状态、作为输出并呈低电平状态、作为输出并呈不确定状态。也可以对空闲管脚不作任何选择，而有编程器自动配置。第5章QuartusⅡ开发软件5.2.4编译1．编译单击标题栏中的Processing→StartCompilation选项，启动全程编译。如果工程文件中有错误，在下方的信息栏中会显示出来。可双击此条提示信息，在闪动的光标处（或附近）仔细查找，改正后存盘，再次进行编译，直到没有错误为止。编译成功的标志是所有进程都完成。第5章QuartusⅡ开发软件2．阅读编译报告编译成功后可以看到编译报告，左边栏目是编译处理信息目录，右边是编译报告。这些信息也可以在Processing菜单下的CompilationReport处见到。第5章QuartusⅡ开发软件5.2.5仿真1．建立波形文件与MAX+plusⅡ仿真操作相同，仿真前必须建立波形文件。单击File→New选项，打开文件选择窗口。然后单击OtherFiles选项卡，选择其中的VectorWaveformFile选项。第5章QuartusⅡ开发软件2．打开波形编辑器单击【OK】按钮，即出现空白的波形编辑器。为了使仿真时间设置在一个合理的时间区域上，单击Edit→EndTime选项，在弹出窗口中的Time输入框键入50，单位选us，即整个仿真域的时间设定为50微秒。第5章QuartusⅡ开发软件单击【OK】按钮。结束设置后，要将波形文件存盘。单击File→Saveas选项，将波形文件以文件名ex1_v.vwf（默认名）存入文件夹D:\Designs中。3．输入信号节点单击View→UtilityWindows→NodeFinder选项，会打开一个对话框。在该对话框的Filter空白栏中选Pins：all，然后点击【list】按钮。在下方的NodesFound窗口中会出现了设计工程的所有端口引脚名。第5章QuartusⅡ开发软件用鼠标将输入端口节点A、B和输出信号节点C逐个拖到波形编辑窗口。单击关闭按钮，关闭NodeFinder窗口。4．编辑输入波形波形编辑器的按钮操作方法与MAX+plusⅡ相同。利用这些按钮，分别给输入管脚编辑波形。第5章QuartusⅡ开发软件5．启动仿真及阅读仿真报告单击标题栏中的Processing→StartSimulation选项，即可启动仿真器。从上图中可以看出，本次设计与门的输出有着明显的延时。单击左侧的栏目，能够打开仿真报告。