quartus原理图输入与仿真方法

第2章QuartusⅡ原理图输入设计法入门QuartusⅡ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§2.1QuartusII原理图输入法QuartusII设计软件界面如图1所示图1QuartusII软件界面一、QuartusII设计流程介绍与Max+plusⅡ软件一样，QuartusII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QuartusII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|NewProjectWizard将弹出如图2.2所示对话框。§2.1QuartusII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_book\code\Chapter2\BiJiaoQi图2.2NewProjectWizard对话框图2.3工程项目基本设置P39一、QuartusII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名称必须和项目名称保持一致。§2.1QuartusII原理图输入法一、QuartusII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§2.1QuartusII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UserLibraryPathnames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、QuartusII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§2.1QuartusII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。§2.1QuartusII原理图输入法一、QuartusII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、QuartusII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§2.1QuartusII原理图输入法§2.1QuartusII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§2.1QuartusII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VerilogHDL文本文件VHDL文本文件图2.9新建文件对话框§2.1QuartusII原理图输入法1.建立原理图文件执行File-Saveas…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§2.1QuartusII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§2.1QuartusII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§2.1QuartusII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2.13Symbol对话框§2.1QuartusII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§2.1QuartusII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§2.1QuartusII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§2.1QuartusII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§2.1QuartusII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图2.25引脚属性编辑对话框§2.1QuartusII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§2.1QuartusII原理图输入法三、编译设计图形文件执行Processing-StartCompilation,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§2.1QuartusII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DeviceDesignFiles、软件文件SoftwareFiles和其他文件OtherFiles。波形文件图2.30新建波形文件§2.1QuartusII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InsertNodeorBus命令图2.32§2.1QuartusII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§2.1QuartusII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§2.1QuartusII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-EndTime…命令，设置合适的时间§2.1QuartusII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-GridSize…命令，设置合适的时间§2.1QuartusII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ForcingHigh(1)则该区域变为高电平。图2-45设置后的波形§2.1QuartusII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-Startsimulation命令，进行仿真图2-46执行编译命令§2.1QuartusII原理图输入法四、时序仿真设计文件4、进行功能仿真§2.1QuartusII原理图输入法五、生成元件符号执行File-Create/Update-CreateSymbolFileforCurrentFile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。§2.1QuartusII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§2.2QuartusII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§2.2QuartusII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ByteBlasterⅡ下载电缆USB-Blaste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（PSMode)、JTAG编程模式主动编程模式（ASMode)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QuartusⅡ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HardwareSetup后为“NoHardware”，则需要选择编程的硬件。点击HardwareSetup，进入HardwareSetup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。§2.2QuartusII器件编程编程下载对话框1、JTAG编程下载模式§2.2QuartusII器件编程AS主动串行编程式的操作步骤如下：（1）选择QuartusⅡ主窗口Assignments菜Device命令，进入Settings对话框的Device页面进行设置，如右图。2、AS主动串行编程模式§2.2QuartusII器件编程2、AS主动串行编程模式（2）选择QuartusⅡ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ActiveSerialProgram；（3）单击添加相应的counter.pof编程文件，选中文件后的Program/Configure、Verify和BlankCheck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。§2.2QuartusII器件编程•使用QuartusⅡ软件的MegaWizardPlug-InManager中的宏功能模块可以帮助用户调用QuartusⅡ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QuartusⅡ主窗口的Tools菜单下的MegaWizardPlug-InManager命令，进入MegaWizardPlug-InManager对话框第一页，然后依此进行参数的设定§2.2QuartusII器件编程