QUARTUSII简介

12QuartusII开发系统介绍2.1QuartusII简介Max+plusII作为Altera的上一代PLD设计软件，由于其出色的易用性而得到了广泛的应用。目前Altera已经停止了对Max+plusII的更新支持。QuartusII是Altera公司继Max+plusII之后开发的一种针对其公司生产的系列CPLD/PGFA器件的综合性开发软件，它的版本不断升级，从4.0版到10.0版，这里介绍的是QuartusII8.0版，该软件有如下几个显著的特点：1、QuartusII的优点该软件界面友好，使用便捷，功能强大，是一个完全集成化的可编程逻辑设计环境，是先进的EDA工具软件。该软件具有开放性、与结构无关、多平台、完全集成化、丰富的设计库、模块化工具等特点，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（AlteraHardwareDescriptionLanguage）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。QuartusII可以在XP、Linux以及Unix上使用，除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外，提供了完善的用户图形界面设计方式。具有运行速度快，界面统一，功能集中，易学易用等特点。2、QuartusII对器件的支持QuartusII支持Altera公司的MAX3000A系列、MAX7000系列、MAX9000系列、ACEX1K系列、APEX20K系列、APEXII系列、FLEX6000系列、FLEX10K系列，支持MAX7000/MAX3000等乘积项器件。支持MAXIICPLD系列、Cyclone系列、CycloneII、StratixII系列、StratixGX系列等。支持IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库，用户可以充分利用成熟的模块，简化了设计的复杂性、加快了设计速度。此外，QuartusII通过和DSPBuilder工具与Matlab/Simulink相结合，可以方便地实现各种DSP应用系统；支持Altera的片上可编程系统（SOPC）开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台。3、QuartusII对第三方EDA工具的支持对第三方EDA工具的良好支持也使用户可以在设计流程的各个阶段使用熟悉的第三放EDA工具。Altera的QuartusII可编程逻辑软件属于第四代PLD开发平台。该平台支持一个工作组环境下的设计要求，其中包括支持基于Internet的协作设计。Quartus平台与Cadence、ExemplarLogic、MentorGraphics、Synopsys和Synplicity等EDA供应商的开发工具相兼容。改进了软件的LogicLock模块设计功能，增添了FastFit编译选项，推进了网络编辑性能，而且提升了调试能力。2.2QuartusII8.0安装步骤（1）双击运行QuartusII8.0文件夹下的文件QuartusII，进入安装窗口如图2.1所2示，请选择Full/Custom/FLEXlmServer（或BASELINE/E+MAX）选项开始进行安装。图2.1软件安装启动窗口（2）进入WebEditionSetup窗口，点选Next，如图2.2所示。图2.2安装向导启动窗口（3）进入QuartusIILicenseAgreement窗口，点选Iacceptitemofthelicenceagreenment,如图2.3所示，点选Next。图2.3授权许可协议窗口（4）进入CustomerInformation窗口，输入名字及公司后，点选Next，如图2.4所示。图2.4【Information】窗口（5）进入ChooseDestinationLocation窗口，点击Browse可以更改路径，改好路径后，点选Next，如图2.5所示。图2.5选择安装路径（6）进入SelectProgramFolder窗口，点选Next，如图2.6所示。图2.6选择程序组（7）进入SetupType窗口，选择complete，点选Next，如图2.7所示。图2.7选择方式选择（8）进入StarCopyingFiles窗口，点选Next，如图2.8所示图2.8安装设置信息汇总（9）进入安装窗口，这需要较长时间的等待，如图2.9所示。(10)安装完毕后进入如下窗口，请点选Yes，如图2.10所示。（11）后会出现如下窗口，紧接着会出现如下窗口，此时安装已完成大部分，请单击完成，如图2.11所示。（12）先将sys_cpt.dll拷贝至X:\altera\80\quartus\bin\下；然后将获得的授权码License.dat文件拷贝到安装路径X:\altera\80\下，用记事本打开X:\altera\80\license.DAT，将HOSTID=xxxxxxxxxxxx全部替换成当前电脑的网卡物理地址，接下来从QuartusII8.0桌面快捷方式进入程序，在弹出的对话框里会提示选择试用、获得授权码License.dat，然后选择第三个选项即(获得授权码License.dat)，点击OK即可。32.3QuartusII数字系统开发流程用QuartusII软件进行数字系统开发的流程如图2.16所示，包括以下步骤。图2.16QuartusII设计开发流程（1）设计输入：包括原理图输入、HDL文本输入、EDIF网表输入、波形输入等几种方式。（2）编译：先根据设计要求设定编译方式和编译策略，如器件的选择、逻辑综合方式的选择等；然后根据设定的参数和策略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、延时信息文件及编程文件，供分析、仿真和编程使用。（3）仿真与定时分析：仿真和定时分析均属于设计校验，其作用是测试设计的逻辑功能和延时特性。仿真包括功能仿真和时序仿真。定时分析器可通过三种不同的分析模式分别对传播延时、时序逻辑性能和建立/保持时间进行分析。（4）编程与验证：用得到的编程文件通过编程电缆配置PLD，加入实际激励，进行在线测试。在设计过程中，如果出现错误，则需重新回到设计输入阶段，改正错误或调整电路后重新测试。2.4QuartusII工作环境介绍启功QuartusII，进入如图2.17管理器窗口。图2.17QuartusII管理器窗口2.4.1菜单栏1）【File】菜单QuartusII的【File】菜单除具有文件管理的功能外，还有许多其他选项，如图2.19所示。图2.19【File】子菜单图2.20【New】子菜单（1）【New】选项：新建工程或文件，其下还有子菜单，如图2.20所示。【NewQuartusIIProject】选项：新建工程。【DesignFile】选项：新建设计文件，常用的有：AHDL文本文件、VHDL文本文件、VerilogHDL文本文件、原理图文件等。【VectorWaveformFive】选项：矢量波形文件。（2）【Open】选项：打开一个文件。（3）【NewProjectWizard】选项：创建新工程。点击后弹出对话框如图所示。单击对话框最上第一栏右侧的“…”按钮，找到文件夹已存盘的文件，再单击打开按钮，既出现如图所示的设置情况。对话框中第一行表示工程所在的工作库文件夹，第二行表示此项工程的工程名，第三行表示顶层文件的实体名，一般与工程名相同。图2.19【NewProjectWizard】菜单窗口（4）【creat/update】选项:生成元件符号。可以将设计的电路封装成一个元件符号，工具按钮层次结构显示信息提示窗口工作区菜单栏4供以后在原理图编辑器下进行层次设计时调用。2）【View】菜单：进行全屏显示或对窗口进行切换，包括层次窗口、状态窗口、消息窗口等。图2.19【View】菜单3）【Assignments】菜单【Assignments】菜单如图2.21所示。（1）【Device】选项：为当前设计选择器件。（2）【Pin】选项：为当前层次树的一个或多个逻辑功能块分配芯片引脚或芯片内的位置。（3）【TimingAnanlysisSetting】选项：为当前设计的tpd、tco、tsu、fmax等时间参数设定时序要求。（4）【EDAtoolsetting】选项：EDA设置工具。使用此工具可以对工程进行综合、仿真、时序分析，等等。EDA设置工具属于第三方工具。（5）【Setting】选项：设置控制。可以使用它对工程、文件、参数等进行修改，还可以设置编译器、仿真器、时序分析、功耗分析等。（6）【assignmenteditor】选项：任务编辑器。（7）【pinplanner】选项：可以使用它将所设计电路的I/O引脚合理的分配到已设定器件的引脚上。图2.21【Assign】菜单4）【processing】菜单【processing】菜单的功能是对所设计的电路进行编译和检查设计的正确性。（1）【Stopprocess】选项：停止编译设计项目。（2）【StartCompilation】选项：开始完全编译过程，这里包括分析与综合、适配、装配文件、定时分析、网表文件提取等过程。（3）【analyzecurrentfile】选项：分析当前的设计文件，主要是对当前设计文件的语法、语序进行检查。（4）【compilationreport】选项：适配信息报告，通过它可以查看详细的适配信息，包括设置和适配结果等。（5）【startsimulation】选项：开始功能仿真。（6）【simulationreport】选项：生成功能仿真报告。（7）【compilertool】选项：它是一个编译工具，可以有选择对项目中的各个文件进行分别编译。（8）【simulationtool】选项：对编译过电路进行功能仿真和时序仿真。（9）【classictiminganalyzertool】选项：classic时序仿真工具。（10）【powerplaypoweranalyzertool】选项：PowerPlay功耗分析工具。5）【tools】菜单【tools】菜单的功能是5（1）【runEDAsimulationtool】选项：运行EDA仿真工具，EDA是第三方仿真工具。（2）【runEDAtiminganalyzertool】选项：运行EDA时序分析工具，EDA是第三方仿真工具。（3）【Programmer】选项：打开编程器窗口，以便对Altera的器件进行下载编程。2.4.2工具栏工具栏紧邻菜单栏下方，如图2.23所示，它其实是各菜单功能的快捷按钮组合区。图2.23工具栏各按钮的基本功能如下：：建立一个新的图形、文本、波形或是符号文件。：打开一个文件，启动相应的编辑器。：保存当前文件。：打印当前文件或窗口内容。：将选中的内容剪切到剪贴板。：将选中的内容复制到剪贴板。：粘贴剪贴板的内容到当前文件中。：撤销上次的操作。：单击此按钮后再单击窗口的任何部位，将显示相关帮助文档。：打开层次显示窗口或将其带至前台。：打开平面图编辑器或将其带至前台。：打开编译器窗口或将其带至前台。：打开仿真器窗口或将其带至前台。：打开时序分析器窗口或将其带至前台。：打开编程器窗口或将其带至前台。：指定工程名。：将工程名设置为和当前文件名一样。：打开当前工程的顶层设计文件或将其带至前台。：保存所有打开的编译器输入文件，并检查当前工程的语法和其他基本错误。：保存工程内所有打开的设计文件，并启动编译器。：保存工程内所有打开的仿真器输入文件，并启动仿真器。2.4.3状态栏状态栏位于MAX+plusII窗口的底部。当用鼠标指向菜单栏的命令或工具栏时，状态栏显示其简短描述，起提示用户的作用。可以通过设置【Options】/【Preferences】选项打开或关闭状态栏2.5QuartusII设计入门2.5.1原理图编辑方式原理图是图形化的表示方式，使用元件符号和连线来描述所设计电路，符号通过信号线连接在一起，构成电路原理图。符号取至器件库，QuartusII提供了丰富的库单元供设计者调用，在mega