quartus原理图输入与仿真方法.ppt

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1、第2章 Quartus原理图输入设计法入门,Quartus原理图输入设计法学习：,建立工程项目（工程目录、名称和选择合适器件）编辑设计图形文件（放置元件、连线、设定输入输出管脚名称）编译设计图形文件（检查电路是否有错误）时序仿真设计文件（得到仿真波形验证设计结果）生成元件符号,2.1 Quartus II原理图输入法,Quartus II设计软件界面如图1所示,图1 Quartus II 软件界面,一、Quartus II设计流程介绍 与Max+plus软件一样，Quartus II软件的开发流程也概括为设计输入、设计编译、设计仿真、和设计下载等过程，下面分别加以描述。1新建一个工程 利用Qu

2、artus II提供的新建工程指南建立一个工程项目。1）选择菜单命令File|New Project Wizard 将弹出如图2.2所示对话框。,2.1 Quartus II原理图输入法,可先在电脑中建立工程项目存放的目录如：D:EDA_bookcodeChapter2BiJiaoQi,图2.2 New Project Wizard 对话框,图2.3 工程项目基本设置P39,一、Quartus II设计流程介绍,2）选择项目存放目录、填写项目名称，注意项目顶层设计实体名称必须和项目名称保持一致。,2.1 Quartus II原理图输入法,一、Quartus II设计流程介绍 3）完成上述操作后

3、，按Next按钮将会弹出加入文件对话框，如图2.4所示。,图2.4 加入文件对话框,2.1 Quartus II原理图输入法,可以在File空白处选择添入已存在的设计文件加入到这个工程中，也可以使用User Library Pathnames按钮把用户自定义的库函数加入到工程中使用，完成后按Next按钮进入下一步。,一、Quartus II设计流程介绍 4）如图2.5所示是选择可编程逻辑器件对话框，选Yes为手动选择需要的器件，选No则由编译器自动选择。,图2.5 选择器件对话框,选择Cyclone系列,2.1 Quartus II原理图输入法,选择器件的封装形式、引脚数目和速度级别约束可选器

4、件的范围。,2.1 Quartus II原理图输入法,一、Quartus II设计流程介绍 5）图2.6 询问是否选择其他EDA工具,图2.6 选择其他EDA工具,一、Quartus II设计流程介绍 6）显示由新建工程指南建立的工程文件摘要，在界面顶部标题栏将显示工程名称和存储路径,如图2.7所示。,图2.7 新建工程摘要对话框,2.1 Quartus II原理图输入法,2.1 Quartus II原理图输入法,二、编辑设计图形文件1.建立原理图文件,图2.8 执行File-New命令,2.1 Quartus II原理图输入法,1.建立原理图文件 弹出新建文件对话框如图2.9,AHDL文本文

5、件,流程图和原理图文件,网表文件,在线系统文件,Verilog HDL文本文件,VHDL文本文件,图2.9 新建文件对话框,2.1 Quartus II原理图输入法,1.建立原理图文件 执行File-Save as命令，把它另存为文件名是BiJiaoQi的原理图文件，后缀名为.bdf,选中后使该文件添加到刚建立的工程中去,图2.10 将文件添加到工程中,2.1 Quartus II原理图输入法,2.编辑输入原理图文件 如图2.11，右侧空白处就是原理图的编辑区,图2.11 图形编辑界面,2.1 Quartus II原理图输入法,2.编辑输入原理图文件 比较器的完整原理图,2.12 比较器的原理

6、图,2.1 Quartus II原理图输入法,2.编辑输入原理图文件 1）元件的选择与放置双击鼠标的左键，将弹出Symbol对话框，或单击鼠标右键，在弹出的选择对话框中选择Insert-Symbol，也会弹出该对话框。如图2.13所示P44,基本元件库,Logic子库包含与门、或门和非门,重复-插入模式选否,作为流程图模块插入符号选否,图2.13 Symbol对话框,2.1 Quartus II原理图输入法,2.编辑输入原理图文件 1）元件的选择与放置,图2.16 放置元件后的界面图,其它元件可以通过复制和选择重新插入新元件得到,2.1 Quartus II原理图输入法,2.编辑输入原理图文件

7、 1）元件的选择与放置,打开pin引脚子库，选择input管脚和插入逻辑元件一样插入原理图中,图2.21 放置管脚,2.1 Quartus II原理图输入法,2.编辑输入原理图文件 1）元件的选择与放置,元件放置完成,2.1 Quartus II原理图输入法,2.编辑输入原理图文件 2）连接各个元件符号把鼠标移置一个input元件连接处，单击鼠标左键，移到要与之相连的非门元件的连接处，松开鼠标即可连接两个要连的元件如图2.24所示,2.1 Quartus II原理图输入法,2.编辑输入原理图文件 3）设定各输入、输出引脚名双击任意一个input元件，将会弹出图2.25所示的引脚属性编辑对话框,

8、图2.25 引脚属性编辑对话框,2.1 Quartus II原理图输入法,2.编辑输入原理图文件 3）设定各输入、输出引脚名编辑好所有引脚后保存,2.1 Quartus II原理图输入法,三、编译设计图形文件执行Processing-Start Compilation,如图2.27进行编译,图2.27 执行编译命令,图2.29 输出信号对输入信号延时时间报告,编译结束后会出现错误和警告提示,2.1 Quartus II原理图输入法,四、时序仿真设计文件1、新建用于仿真的波形文件执行File-New命令，可建立和编辑的文件有三类：器件设计文件Device Design Files、软件文件Sof

9、tware Files和其他文件Other Files。,波形文件,图2.30 新建波形文件,2.1 Quartus II原理图输入法,四、时序仿真设计文件1、新建用于仿真的波形文件,鼠标在该处单击右键，出现2.32所示菜单，选择Insert Node or Bus命令,图2.32,2.1 Quartus II原理图输入法,四、时序仿真设计文件1、新建用于仿真的波形文件,单击OK后出现波形编辑界面,2.1 Quartus II原理图输入法,四、时序仿真设计文件2、设置仿真时间,图2-37 波形编辑界面,2.1 Quartus II原理图输入法,四、时序仿真设计文件2、设置仿真时间执行Edit-

10、End Time命令，设置合适的时间,2.1 Quartus II原理图输入法,四、时序仿真设计文件2、设置仿真时间执行Edit-Grid Size命令，设置合适的时间,2.1 Quartus II原理图输入法,四、时序仿真设计文件3、设置输入信号波形先用鼠标左键单击并拖动鼠标选择要设置的区域，单击工具箱中按钮Forcing High(1)则该区域变为高电平。,图2-45 设置后的波形,2.1 Quartus II原理图输入法,四、时序仿真设计文件4、进行功能仿真设置输入信号后保存文件，文件名默认，执行Processing-Start simulation命令，进行仿真,图2-46执行编译命令

11、,2.1 Quartus II原理图输入法,四、时序仿真设计文件4、进行功能仿真,2.1 Quartus II原理图输入法,五、生成元件符号执行File-Create/Update-Create Symbol File for Current File命令将本设计电路封装成一个元件符号，供以后在原理图编辑器下进行层次设计时调用。,2.1 Quartus II原理图输入法,五、生成元件符号生成的符号存放在本工程目录下，文件名BiJiaoQi，文件后缀名.bsf,2.2 Quartus II器件编程,一、编程硬件与编程模式二、器件设置和引脚的锁定三、编程下载设计文件,2.2 Quartus II器

12、件编程,一、编程硬件与编程模式,Programmer具有四种编程模式：,被动串行编程模式（PS Mode)、JTAG编程模式主动编程模式（AS Mode)和插座内编程模式（In-Socket）,调试时使用,烧写到专用配置芯片中,1、JTAG编程下载模式 此方式的操作步骤主要分为3步：选择Quartus主窗口的Tools菜单下的Programmer命令或点击 图标，进入器件编程和配置对话框。如果此对话框中的Hardware Setup后为“No Hardware”，则需要选择编程的硬件。点击Hardware Setup，进入Hardware Setup对话框，下页图所示，在此添加硬件设备。配置编

13、程硬件后，选择下载模式，在Mode中指定的编程模式为JTAG模式；确定编程模式后，单击 添加相应的counter.sof编程文件，选中counter.sof文件后的Program/Configure选项，然后点击 图标下载设计文件到器件中，Process进度条中显示编程进度，编程下载完成后就可以进行目标芯片的硬件验证了。,2.2 Quartus II器件编程,编程下载对话框,1、JTAG编程下载模式,2.2 Quartus II器件编程,AS主动串行编程式的操作步骤如下：（1）选择Quartus主窗口Assignments菜Device命令，进入 Settings对话框的 Device页面进行

14、设置，如右图。,2、AS主动串行编程模式,2.2 Quartus II器件编程,2、AS主动串行编程模式（2）选择Quartus主窗口的Tools菜单下的Programmer命令或点击图标，进入器件编程和配置对话框，添加硬件，选择编程模式为Active Serial Program；（3）单击 添加相应的counter.pof编程文件，选中文件后的Program/Configure、Verify和Blank Check项，单击图标 下载设计文件到器件中，Process进度条中显示编程进度。下载完成后程序固化在EPCS中，开发板上电后EPCS将自动完成对目标芯片的配置，无须再从计算机上下载程序。

15、,2.2 Quartus II器件编程,使用Quartus软件的MegaWizard Plug-In Manager中的宏功能模块可以帮助用户调用Quartus内部已有的IP（知识产权）核来完成一些复杂系统的设计，并可以方便的对调用的IP核的参数进行修改。下面以一个调用lpm_counter宏功能模块来实现一个十六进制的加法同步计数器为例，简单介绍宏功能模块的使用。设计开始前新建立一个名为counter16的工程，在工程中新建一个新的bdf文件，选择Quartus主窗口的Tools菜单下的MegaWizard Plug-In Manager命令，进入MegaWizard Plug-In Manager对话框第一页，然后依此进行参数的设定,2.2 Quartus II器件编程,