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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：1. 建立工程项目（工程目录、名称和选择合适器件）2. 编辑设计图形文件（放置元件、连线、设定输入输出管脚名称）3. 编译设计图形文件（检查电路是否有错误）4. 时序仿真设计文件（得到仿真波形验证设计结果）5. 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、一、Quartus IIQuartus II设计流程介绍设计流程介绍 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
2、设计下载等过程，下面分别加以描述。 1新建一个工程 利用Quartus 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 IIQuartus II设计流程介绍设计流程介绍工程项目目录项目名称项目顶层设计实体名称 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
3、名称必须和项目名称保持一致。 2.1 Quartus II原理图输入法 一、一、Quartus II设计流程介绍设计流程介绍 3）完成上述操作后，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、一、Quartus II设计流程介绍设计流程介绍 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
4、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件的范围。 2.1 Quartus II原理图输入法一、一、Quartus II设计流程介绍设计流程介绍 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、一、Quartus II设计流程介绍设计流程介绍 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
5、计图形文件二、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2.9AHDL文本文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
6、，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
7、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 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
8、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、时序仿真设计文件四、时序仿
9、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Software 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 Quart
10、us II原理图输入法四、时序仿真设计文件四、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、时序仿真设计文件四、时序仿真设计文件2、设置仿真时间执行Edit-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
11、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 2.1 Quartus II原理图输入法四、时序仿真设计文件四、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、生成元件符号五、生成元件符号执行执行File-Create/Update-Create Symbol File for Current File命令命令将本设计电路封装成一个元件符号，供以后在
12、原理图编辑器下进行层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。次设计时调用。 2.1 Quartus II原理图输入法五、生成元件符号五、生成元件符号生成的符号存放在本工程目录下，文件名生成的符号存放在本工程目录下，文件名BiJiaoQi，文件后缀名，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器件编程一、编程硬件与编程模式Altera编程硬件MasterBlaster下载电缆ByteBlasterMV下载电缆ByteBlaster下载电缆USB-Blas
13、te下载电缆Altera编程单元APUProgrammer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 1、JTAGJTAG编程下载模式编程下载模式 此方式的操作步骤主要分为此方式的操作步骤主要分为3 3步：步： 选择选择QuartusQuartus主窗口的主窗口的ToolsTools菜单下的菜单下的ProgrammerProgrammer命令命令或点击或点击 图标，进入器件编程和配置对话框。如果此对图标，进入器件编程和配置对话框。如果此对话框中的话框中的Hardwa
14、re SetupHardware Setup后为后为“No Hardware”“No Hardware”，则需要选，则需要选择编程的硬件。点击择编程的硬件。点击Hardware SetupHardware Setup，进入，进入Hardware Hardware SetupSetup对话框，下页图所示，在此添加硬件设备。对话框，下页图所示，在此添加硬件设备。 配置编程硬件后，选择下载模式，在配置编程硬件后，选择下载模式，在ModeMode中指定的编程中指定的编程模式为模式为JTAGJTAG模式；模式； 确定编程模式后，单击确定编程模式后，单击 添加相应的添加相应的counter.sofcoun
15、ter.sof编程文件，选中编程文件，选中counter.sofcounter.sof文件后的文件后的Program/ConfigureProgram/Configure选项，然后点击选项，然后点击 图标下载设计文件到器件中，图标下载设计文件到器件中，ProcessProcess进度条中显示编程进度，编程下载完成后就可以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。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 1、JTAGJTAG编程下载模式编程下载模式 2.2 Quartus II器件编程ASAS主动串行编程式的主动串行编程式的操作
16、步骤如下：操作步骤如下： （1 1）选择选择QuartusQuartus主窗口主窗口AssignmentsAssignments菜菜DeviceDevice命令，进入命令，进入 SettingsSettings对话框的对话框的 DeviceDevice页面进行设页面进行设置，如右图。置，如右图。2 2、ASAS主动串行编主动串行编程模式程模式 2.2 Quartus II器件编程2 2、 AS AS主动串行编程模式主动串行编程模式 （2 2）选择）选择QuartusQuartus主窗口的主窗口的ToolsTools菜单下菜单下的的ProgrammerProgrammer命令或点击图标命令或点击
17、图标 ，进入器件编，进入器件编程和配置对话框，添加硬件，选择编程模式为程和配置对话框，添加硬件，选择编程模式为Active Serial ProgramActive Serial Program； （ 3 3）单击）单击 添加相应的添加相应的counter.pofcounter.pof编程文件，选中文件后的编程文件，选中文件后的Program/ConfigureProgram/Configure、VerifyVerify和和Blank CheckBlank Check项，单击图标项，单击图标 下载设下载设计文件到器件中，计文件到器件中，ProcessProcess进度条中显示编程进度。进度条中
18、显示编程进度。下载完成后程序固化在下载完成后程序固化在EPCSEPCS中，开发板上电后中，开发板上电后EPCSEPCS将自动完成对目标芯片的配置，无须再从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。计算机上下载程序。 2.2 Quartus II器件编程 使用使用QuartusQuartus软件的软件的MegaWizard Plug-In ManagerMegaWizard Plug-In Manager中的中的宏功能模块可以帮助用户调用宏功能模块可以帮助用户调用QuartusQuartus内部已有的内部已有的IPIP（知识产权）核来完成一些复杂系统的设计，并可以方便（知识产权）核来
19、完成一些复杂系统的设计，并可以方便的对调用的的对调用的IPIP核的参数进行修改。核的参数进行修改。 下面以一个调用下面以一个调用lpm_counterlpm_counter宏功能模块来实现一个十六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。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设计开始前新建立一个名为counter16counter16的工程，在工程中的工程，在工程中新建一个新的新建一个新的bdfbdf文件，选择文件，选择QuartusQuartus主窗口的主窗口的ToolsTools菜单菜单下的下的MegaWizard Plug-In ManagerMegaWizard Plug-In Manager命令，进入命令，进入MegaWizard Plug-In ManagerMegaWizard Plug-In Manager对话框第一页对话框第一页 ，然后依此，然后依此进行参数的设定进行参数的设定 2.2 Quartus II器件编程
