QuartusII教程（完整版）

QuartusII教程（完整版） Quartus II 的使用 ..................................................................... 1 1 建立 ................................................................................ 1 2 原理图的输入 ........................................................................ 4 3 文本编辑 (verilog) ........................................................ 14 4 波形仿真 .............................................................................. 16 0 Quartus II 的使用 在这里，首先用最简单的实例向读者展示使用Quartus II软件的全过程。进入WINDOWS XP后，双击Quartus II图标，屏幕如图1.1所示。 图 1.1 Quartus II 管理器 1.1 工程建立 使用 New Project Wizard，可以为工程指定工作目录、分配工程名称以及指定最高层实体的名称。 还可以指定要在工程中使用的设计文件、其它源文件、用户库和 EDA 工具，以及目标器件系列和器件(也可以让Quartus II 软件自动选择器件)。 建立工程的步骤如下: 1 (1) 选择File菜单下New Project Wizard ，如图1.2所示。 图 1.2 建立项目的屏幕 (2) 输入工作目录和项目名称，如图1.3所示。可以直接选择 Finish，以下的设置过程可以在设计过程中完成。 图 1.3 项目目录和名称 2 (3) 加入已有的设计文件到项目，可以直接选择Next，设计文 件可以在设计过程中加入，如图1.4所示。 图 1.4 加入设计文件 (4) 选择设计器件，如图1.5所示。 图 1.5 选择器件 3 (5) 选择第三方EDA综合、仿真和时序分析工具，如图1.6所示。 图 1.6 选择EDA 工具 (6) 建立项目完成，显示项目概要，如图1.7所示。 图 1.7 项目概要 1.2 原理图的输入 原理图输入的操作步骤如下: 4 (1) 选择File 菜单下 New ，新建图表/原理图文件，如图1.8 所示。 图 1.8 新建原理图文件 (2) 在图1.9的空白处双击，屏幕如图1.10所示: (3) 在图1.10的Symbol Name 输入编辑框中键入dff后，单击 ok按钮。此时可看到光标上粘着被选的符号，将其移到合 适的位置(参考图 1.11)单击鼠标左键，使其固定; (4) 重复(2)、(3)步骤，给图中放一个input、not、output 符号，如图1.11所示;在图1.11中，将光标移到右侧input 右侧待连线处单击鼠标左键后，再移动到D触发器的左侧 单击鼠标左键，即可看到在input和D触发器之间有一条 线生成; 5 图1.9 空白的图形编辑器 图1.10 选择元件符号的屏幕 图1.11 放置所有元件符号的屏幕 6 (5) 重复(4)的方法将DFF和output连起来，完成所有的连 线电路如图1.12所示; (6) 在图1.12中，双击input_name使其衬低变黑后，再键入 clk，及命名该输入信号为clk，用相同的方法将输出信号定 义成Q;如图1.13所示。 (7) 在图1.13中单击保存按钮，以默认的try1 文件名保存， 文件后缀为bdf。 图1.12 完成连线后的屏幕 图1.13 完成全部连接线的屏幕 7 (8) 在图1.8中，单击编译器快捷方式按钮，完成编译后，弹 出菜单错误和警告数目，并生成编译报告如图1.14所 示; 图1.14 完成编译的屏幕 (9) 若需指定器件，选择Assignments菜单下Device选项，屏 幕如图1.15所示; 图1.15 器件设置 8 (10) 完成如图1.15所示的选择后，单击OK按钮回到工作 环境; (11) 根据硬件接口设计，对芯片管脚进行绑定。选择 Assignments菜单下Pins选项; (12) 双击对应管脚后Location空白框，出现下拉菜单中选 择要绑定的管脚，如图1.16所示; 图1.16 管脚指定 (13) 在图1.16中完成所有管脚的分配，并把没有用到的引 脚设置为As input tri-stated, Assignments—Device—Device and Pin Options –Unused Pins，然后重新编译项目; (14) 对目标版适配下载，(此处认为实验板已安装妥当，有 关安装方法见实验板详细说明)单击按钮，屏幕显示 如图1.17所示; 9 图1.18 适配下载界面 (15) 选择Hardware Setup ，如图1.19所示; 图1.19 下载硬件设置 (16) 在图1.19中选择添加硬件ByteBlasteMV or ByteBlaster II，如图1.20所示; 10 图1.20 添加下载硬件 (17) 可以根据需要添加多种硬件于硬件列表中，双击可选列表中需要的一种，使其出现在当前选择硬件栏中(本实验板采用ByteBlaster II 下载硬件)，如图1.21所示; 图1.21 选择当前下载硬件 (18) 选择下载模式，本实验板可采用两种配置方式，AS模式对配置芯片下载，可以掉电保持，而JTGA模式对FPGA下载，11 掉电后FPGA信息丢失，每次上电都需要重新配置，如图1.22所示; 图1.22 选择下载模式 (19) 选择下载文件和器件，JTAG 模式使用后缀为sof 的文 件，AS模式使用后缀为pof的文件，选择需要进行的操 作，分别如图1.23，图1.24所示;使用AS模式时，还 要设置Assignments 菜单下Device，如图1.25，选择图 1.25中Device & Pin Options，如图1.26，选择使用的配 置芯片，编译; 图1.23 JTAG下载模式 12 图1.24 AS下载模式 图1.25 器件选项 图1.25 配置芯片选择 13 (20) 点击Start按键，开始下载。 1.3 文本编辑 (verilog) 这一节中将向读者简单介绍如何使用Quartus II软件进行文本编辑。 文本编辑(verilog)的操作如下: (1) 建立我们的project2项目如下图: 图1.26 建立项目project2 (2) 在软件主窗口单击File菜单后，单击New选项，选择Verilog HDL File选项，如图1.27所示: 14 图1.27 新建Verilog HDL文件 (3) 单击OK进入空白的文本编辑区，进行文本编辑，本节列举一个D触发器的例子，其完成后的屏幕如图1.28所示; 图1.28 完成编辑后的屏幕 15 (4) V文件名必须与模块面相同，将dff1.v文件设置为顶层文 件，Project—Set as Top-level Entity (5) 完成编辑后的步骤与完成原理图编辑的步骤相同，请参考 1.1节有关内容。 (6) 利用v文件生成原理图模块。在v文件编辑界面中， File—Creat/Update—Creat Symbol Files for Curent File. 1.4 波形仿真 下面以1.2节中project2为例，介绍使用Quartus II 软件自带的仿真器进行波形仿真的步骤。 (1) 打开project2 项目，新建波形仿真文件，如图1.29; 图1.29 新建矢量波形文件 (2) 在建立的波形文件左侧一栏中，点击鼠标右键，在弹出菜 单中选择 Insert Node or Bus，如图1.30所示; 16 图1.29 矢量波形文件节点加入 在出现的图1.30中，选择Node Finder，将打开Node Finder (3) 对话框，本试验对输入输出的管脚信号进行仿真，所以在 Filter 中选择 Pins:all，点击List 按钮，如图1.31所示; 图1.30 节点加入工具框 17 图1.31 Node Finder 对话框 (4) 在图1.31左栏中选择需要进行仿真的端口通过中间的按钮 加入到右栏中，点击OK，端口加入到波形文件中，如图 1.32; 图1.32 加入仿真节点后的波形图 (5) 在图1.32中，选择一段波形，通过左边的设置工具条，给18 出需要的值，设置完成激励波形，保存后如图1.33所示; 图1.33 设置好激励波形的波形文件 (6) 设置为功能仿真:Assignment—Timing Analysis Settings-- Simulator Settings—Simulation mode 选择Functional, 生成网络表Processing—Generate Functional Simulation Netlist; (7) 点击快捷按钮，开始仿真，完成后得到波形如图1.34所 示，根据分析，功能符合设计要求。 图1.33 波形仿真结果 19