Altera可编程逻辑器件开发软件

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1、第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 3.1 概述 3.2 MAX+PLUS开发软件 3.3 Quartus开发软件 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 3.1 概 述 Altera公司在推出开发工具软件 ：早期的A+PLUS、 MAX+PLUS目前的MAX+PLUS、 Quartus、 Quartus。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 MAX+PLUS和Quartus具有完全集成化易学易用的可视化设计环境， 还具有工业标准EDA工具接口， 并可运行在多种操作平台上。 MAX+PLUS和Quartus提供了一种与结构无关的设

2、计环境， 设计人员无须精通器件的内部结构， 只需运用自己熟悉的输入工具（如原理图输入或高级行为描述语言）进行设计， 就可通过MAX+PLUS和Quartus把这些设计转换为最终结构所需要的格式。 有关结构的详细知识已装入开发工具软件， 设计人员无须手工优化自己的设计， 因此设计速度非常快。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 3.1.1 设计软件流程图使用MAX+PLUS和Quartus软件开发可编程逻辑器件， 包括设计输入、 项目编译、 设计校验及器件编程等过程。如图3.1所示。第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 图 3.1 MAX+PLUS和Quartus的设计流程图 第3

3、章 Altera可编程逻辑器件开发软件 MAX+PLUS和Quartus提供了全面的逻辑设计能力， 设计人员可将文本、 图形和波形等设计方法自由组合， 建立起层次化的单器件或多器件设计。 编译过程完成最小化逻辑综合、 适配设计项目于单个器件或多个器件以及形成编程和配置数据等工作。设计校验包括功能仿真、 时序仿真、 影响速度的关键路径的延时预测以及多种系列器件混合使用的多器件仿真。第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 3.1.2 MAX+PLUS开发软件简介1. 特点 MAX+PLUS是Multiple Array Matrix and Programmable Logic User Sy

4、stem的缩写， 它提供了 与结构无关的设计环境， 支持FLEX、 MAX及Classic 系列器件， 目前已升级至10.1版本。 MAX+PLUS具有开放的界面， 可与其它工业 标准的EDA设计输入、 综合及校验工具相连接。提供 与结构无关的设计环境， 支持多平台工作， 既可以 在Windows下运行， 也可在SunSPAC Stations、 HP9000 Series 700/800和IBM RISC System/6000工作 站上运行。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 MAX+PLUS提供丰富的逻辑功能库供设计人员调用， 其中包括74系列全部器件的等效宏功能库和多种特殊的

5、宏功能（Macro Function）模块以及参数化的宏功能（Magefunction）模块。 MAX+PLUS还具有开放核的特点， 允许设计人员添加自己的宏功能模块。 充分利用这些逻辑功能模块， 可以大大减轻设计的工作量， 成倍缩短开发周期。 MAX+PLUS软件支持各种HDL语言设计输入， 包括VHDL、 Verilog HDL和Altera自己的硬件描述语言AHDL。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 2. 设计流程使用MAX+PLUS的设计过程包括以下几步。 如图3.2所示： 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 图 3.2 MAX+PLUS的设计流程 第3章 Alte

6、ra可编程逻辑器件开发软件 1） 输入设计项目逻辑设计的输入方法：原理图形输入（.gdf）、 文本输入（.vhd）、波形输入（.wdf）及第三方EDA工具生成的设计网表文件输入（.sch、 .edf、 .xnf）等。第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 2） 编译设计项目首先， 根据设计项目要求设定编译参数和编译策略， 如选定器件、 锁定引脚、 设置逻辑综合方式等。 然后，对设计项目进行网表提取、 逻辑综合、 器件适配， 并产生报告文件（.rpt）， 延时信息文件（.snf）和器件编程文件（.pof , .sof , .jed）， 供分析、 仿真和编程使用。 第3章 Altera可编程逻

7、辑器件开发软件 3） 校验设计项目设计项目校验方法包括功能仿真、 模拟仿真和定时分析。 功能仿真是在不考虑器件延时的理想情况下仿真设计项目的一种项目验证方法， 称为前仿真。 通过功能仿真可以验证一个项目的逻辑功能是否正确。第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 模拟仿真（时序仿真）是在考虑设计项目具体适配器件的各种延时的情况下仿真设计项目的一种项目验证方法， 称为后仿真。 不仅测试逻辑功能， 还测试目标器件最差情况下的时间关系。 通过时序仿真， 在设计项目编程到器件之前进行全面检测， 以确保在各种可能的条件下都有正确的响应。 定时分析用来分析器件引脚及内部节点之间的传输路径延时、 时序逻辑

8、的性能（如最高工作频率、 最小时钟周 期等）以及器件内部各种寄存器的建立保持时间。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 4） 编程验证设计项目用MAX+PLUS编程器通过Altera编程硬件或其它工业标准编程器， 将经过仿真确认后的编程目标文件编入所选定的Altera可编程逻辑器件中， 然后加入实际激励信号， 测试是否达到设计要求。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 3.2 MAX+PLUS开发软件3.2.3.1 图形设计输入方法（步骤）：1： 建立新文件(1）在 File 菜单中选择 New， 将出现New对话框。 (2） 在New对话框中选择Graphic Editor

9、File项， 然后按下OK按钮, 将会出现一个无标题的图形编辑器窗口。（3）执行filesave as或保存工具，设置文件名。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 图 3.10 在File菜单中选择 New 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 图3.11 New对话框 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 2：指定设计项目名称（ 注意： 每个设计必须有一个项目名， 并且要 保证项目名与设计文件名一致。） (1） 在 File 菜单中选择Project Name项， 将出现如 图3.9所示Project Name对话框。 (2） 在Project Name框内键入你的设计项

10、目名， 如 test或带目录的文件名pldtest。 (3） 在Directories栏中选中max2workchiptrip或其 它目录作为当前目录。 (4） 选择OK按钮， 则MAX+PLUS标题条会变成新项目 的路径及名称。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 图 3.9 指定项目名对话框 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 3. 输入图元和宏功能符号（Max2workmaxlib 子目录下图元和宏功能符号库：Prim ：altera的图元库，包括：逻辑门、缓冲器、触发器、锁存器、输入/输出端口等Mf：宏功能模块库，包括：74系列/总线/体系结构/特殊运用宏功能模块库等M

11、ega_lpm兆功能模块库，包括：参数化模块库 Lmp/宏功能高级模块（如busmux、 csfifo、 cadram、 parallel-add等）和IP功能模块（如UARTs、 FFT、 FIR、 PCI等）。 Edif ：edif接口库附常见图元名称：参见PRIM、MF库附常见图元和宏功能符号名称：第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 Lpm-参数化 门单元模块：And与门 or或门 xor异或门Bustri三态缓冲器 clshift逻辑移位器 constant常数产生器 decode解码器 inv反向器 busmux总线选择器 mux选择器 算术运算模块：abs绝对器运算 add

12、_sub加/减法器 compare比较器 mult乘法器 存储器模块：ff D触发器 latch锁存器 rom ROM shiftreg移位寄存器 Csfifio先进先出队列 csdpram双口RAMram_dq输入输出分开的参数化RAM ram_io输入输出复用的参数化RAM 其它功能模块：pll锁相环电路 ntsc NTSC图象控制信号产生器 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 图 3.12 MAX+PLUS图形编辑器窗口 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 图 3.13 输入Altera 图元 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 在图形设计文件中输入图元和宏功能符

13、号的步骤如下： 1） 输入Altera 图元的步骤如下： (1) 选择工具按钮有效时， 在图形编辑器窗口的空白处单击鼠标左键以确定输入位置。 (2) 在Symbol菜单中选择Enter Symbol或单击鼠标右键并选择Enter Symbol， 或双击鼠标左键， 将出现一个Enter Symbol 对话框， 在Symbol Libraries框中双击选“maxplus2max2libprim”。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 (3) 所有的Altera 图元以列表方式显示出来， 选择你想输入的图元， 然后双击或选择 OK按钮。 此时所选中的图元就出现在图形编辑器窗口中， 如图3.

14、13 所示。 只要重复上述三步， 就可连续选取图元。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 2） 输入74系列的符号步骤如下： 74 系列的符号的输入方法与图元的输入方法相似。 (1) 当Enter Symbol 对话框出现后， 在Symbol Libraries 对话框中双击选择“.maxplus2max2libmf”路径。 (2) 在 Symbol Files 对话框中选择需要的 74 系列符号， 然后双击或选择 OK按钮， 所选中的74 系列符号就出现在图形编辑器窗口中， 如图3.14所示。 图中的74138就是所选中的74 系列符号。 如要连续选取74 系列器件， 则只要重复上述

15、几步就可以了。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 图 3.14 输入74系列符号 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 3） 输入 LPM 符号的步骤如下： LPM（Library Parameterized Megafunction）符号的输入方法与前两种符号的输入方法相似。 (1) 在Enter Symbol对话框出现后， 在Symbol Libraries框中双击选择 “.maxplus2max2libmega-lpm”路径。 (2) 在 Symbol Files 框中选择需要的 lpm 符号, 然后点击 OK按钮， 或双击选择需要的 lpm 符号。 此时lpm 符号就出

16、现在图形编辑器窗口中， 并出现输入参数对话框， 如图3.15 所示。 输入需要的参数后点击OK按钮。 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 图 3.15 lpm符号输入参数对话框 第3章 Altera可编程逻辑器件开发软件 (3) 在图形编辑器窗中双击lpm符号的参数框 （位于符号的右上角）， 也出现lpm符号参数对话框， 可输入或改变参数。 在Port Status 框中选择 Unused ， 可将不需要的信号去掉。 (4) 也可利用MegaWizard Plug In Manager 输入宏功能符号和LPM库函数。 如输入一个存储器的步骤如下： 在图形编辑器窗口空白处双击鼠标左键， 出现Enter Symbol对话框后点击MegaWizard PlugIn Manager按钮， 或在File菜单中选择MegaWizard Plug In Manager