Transcript 四、时序仿真设计文件
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 § 2.1 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 § 2.1 Quartus II原理图输入法 一、Quartus II设计流程介绍 与Max+plusⅡ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。 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2.2 New Project Wizard 对话框 § 2.1 一、 Quartus Quartus II原理图输入法 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。 工程项目目录 项目名称 项目顶层设计实体名称 图2.3 工程项目基本设置P39 § 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，按Next按钮将会弹出加入文件对话框，如图 2.4所示。 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。 图2.4 加入文件对话框 § 2.1 Quartus II原理图输入法 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。 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。 选择Cyclone系列 图2.5 选择器件对话框 § 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 § 2.1 Quartus II原理图输入法 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 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 其它元件可以通过复制和 选择重新插入新元件得到 图2.16 放置元件后的界面图 § 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 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 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 编译结束后会出现错误和警告提示 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 § 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 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-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 § 2.1 四、时序仿真设计文件 4、进行功能仿真 Quartus II原理图输入法 § 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器件编程 一、编程硬件与编程模式 MasterBlaster下载电缆 ByteBlasterMV下载电缆 Altera编程硬件 ByteBlasterⅡ下载电缆 USB-Blaste下载电缆 Altera编程单元APU 调试 时使 用 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） 烧写到专用配置芯 片中 § 2.2 Quartus II器件编程 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 1、JTAG编程下载模式 编程下载对话框 § 2.2 2、AS主动串行编 程模式 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。 Quartus II器件编程 § 2.2 Quartus II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 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 § 2.2 Quartus II器件编程 • 使用QuartusⅡ软件的MegaWizard Plug-In Manager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