QuartusⅡ原理圖輸入操作基礎(chǔ)

1、（1）打開(kāi)）打開(kāi)QuartusII 7.2軟件文件夾，單擊軟件文件夾，單擊setup.exe啟動(dòng)啟動(dòng)安裝，彈出如下所示界面。安裝，彈出如下所示界面。（2）單擊Next按鈕，進(jìn)入下一界面，如下圖所示。（3）選擇第一項(xiàng)，接收權(quán)利條件，單擊Next按鈕，進(jìn)入下一界面，如下圖所示。（4）輸入相關(guān)信息，單擊Next按鈕，進(jìn)入下一界面，如下圖所示。（5）選擇安裝路徑，此處可采用默認(rèn)路徑。單擊Next按鈕，進(jìn)入下一界面，在單擊Next按鈕，進(jìn)入下一界面，如下圖所示。（6）選擇安裝組件，可以選擇Complete。此處選擇Custom，單擊Next按鈕，進(jìn)入下一界面，如下圖所示。（7）選擇需要的安裝組件，單擊N

2、ext按鈕，進(jìn)入下一界面，如下圖所示。（8）單擊Next按鈕，進(jìn)入安裝界面，如下圖所示。（9）安裝完成后彈出是否建立桌面快捷鍵，選擇是，如下圖所示。（10）最后選擇Finish完成安裝。 （11）破解DLL。將QuartusII7.2 Creak文件夾下的Quartus_II_7.2_b151破解器.exe拷貝到QuartusII安裝路徑下的bin文件夾下。如本例路徑為：C:altera72quartusbin。 首先，先將sys_cpt.dll 文件手動(dòng)備份一份，以防出意外。 然后，單擊 Quartus_II_7.2_b151破解器.exe，在彈出的對(duì)話框中選擇“應(yīng)用”按鈕，對(duì)sys_cpt

3、.dll文件進(jìn)行破解，如下圖所示。其次，將QuartusII7.2 Creak文件夾下的license.DAT用記事本打開(kāi)，將里面的XXXXXXXXXXXX 用您的網(wǎng)卡號(hào)替換（在Quartus II 7.2的Tools菜單下選擇License Setup，下面的NIC ID即為）并保存。 最后：在Quartus II 7.2的Tools菜單下選擇License Setup，然后選擇License file，最后點(diǎn)擊OK即破解完成。 啟動(dòng)Quartus軟件后默認(rèn)的界面主要由標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、資源管理窗口、編譯狀態(tài)顯示窗口、信息顯示窗口和工程工作區(qū)等部分組成。n標(biāo)題欄 標(biāo)題欄中顯示當(dāng)前工程的

4、路徑和工程名。n菜單欄 菜單欄主要由文件（File）、編輯（Edit）、視圖（View）、工程（Project）、資源分（Assignments）、操作（Processing）、工具（Tools）、窗口（Window）和幫助（Help）等下拉菜單組成。n工具欄 工具欄中包含了常用命令的快捷圖標(biāo)。n資源管理窗口 資源管理窗口用于顯示當(dāng)前工程中所有相關(guān)的資源文件。n工程工作區(qū) 當(dāng)Quartus實(shí)現(xiàn)不同的功能時(shí)，此區(qū)域?qū)⒋蜷_(kāi)對(duì)應(yīng)的操作窗口，顯示不同的內(nèi)容，進(jìn)行不同的操作，如器件設(shè)置、定時(shí)約束設(shè)置、編譯報(bào)告等均顯示在此窗口中。n編譯狀態(tài)顯示窗口 此窗口主要顯示模塊綜合、布局布線過(guò)程及時(shí)間。n信息顯示窗

5、口 該窗口主要顯示模塊綜合、布局布線過(guò)程中的信息，如編譯中出現(xiàn)的警告、錯(cuò)誤等，同時(shí)給出警告和錯(cuò)誤的具體原因。n按照一般編程邏輯設(shè)計(jì)的步驟，利用Quartus軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)是可以分為以下四個(gè)步驟： （1）輸入設(shè)計(jì)文件； （2）編譯設(shè)計(jì)文件； （3）仿真設(shè)計(jì)文件； （4）編程下載設(shè)計(jì)文件。 nQuartus軟件的輸入法有： 1）原理圖輸入方式、 2）文本輸入方式（如VHDL、Verilog HDL） 3）AHDL輸入方式、 4）模塊輸入方式以及 5）第三方EDA工具產(chǎn)生的文件以及混合使用以 上幾種設(shè)計(jì)輸入方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 3.1 建立新工程建立新工程1）指定工程名稱選擇“File”菜單下的“New P

6、roject Wizard”命令3.1 建立新工程建立新工程1）指定工程名稱從上向下輸入新工程的文件夾名、工程名和頂層實(shí)體的名稱。工程名和頂層實(shí)體的名稱相同。3.1 建立新工程建立新工程2）選擇需要加入的文件和庫(kù) 加入用戶定義的庫(kù)函數(shù)的目錄和文件名。 在本例子中不需要加入的文件和庫(kù)，直接按“next”按鈕即可。3.1 建立新工程建立新工程3）選擇目標(biāo)器件 根據(jù)試驗(yàn)板選擇如圖的目標(biāo)器件3.1 3.1 建立新工程建立新工程4）選擇第三方EDA工具 在本例沒(méi)有選擇。按“next”進(jìn)入下一項(xiàng)。5）結(jié)束設(shè)置 顯示建立工程的一些信息，按“Finish”結(jié)束。1、原理圖輸入法 ： 原理圖輸入法也稱為圖形編輯

7、輸入法，用Quartus原理圖輸入設(shè)計(jì)法進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不需要任何硬件描述語(yǔ)言的知識(shí)，在具有數(shù)字邏輯電路基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，利用Quartus軟件提供的EDA平臺(tái)設(shè)計(jì)數(shù)字電路或系統(tǒng)。1、原理圖輸入法輸入設(shè)計(jì)文件 1）新建工程之后，便可以進(jìn)行電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件的輸入。選擇file菜單中的New命令，彈出如圖所示的新建設(shè)計(jì)文件類型選擇窗口。 2）選擇New對(duì)話框中的Device Design files頁(yè)下的Block Diagram/Schematic File，點(diǎn)擊OK，打開(kāi)如圖所示的圖形編輯器對(duì)話框，進(jìn)行設(shè)計(jì)文件輸入。圖形編輯器對(duì)話框 元件選擇窗口 3）在圖形編輯窗口 中的任何一個(gè)位置 雙擊

8、鼠標(biāo)，或點(diǎn)擊 圖中的“符號(hào)工具” 按鈕，或選擇菜單 Edit下的Insert Symbol命令，彈出 如右圖所示的元件 選擇窗口 Symbol 對(duì)話框。1、原理圖輸入法輸入設(shè)計(jì)文件 4）用鼠標(biāo)點(diǎn)擊單元庫(kù)前面的加號(hào)(+)，庫(kù)中的元件符號(hào)以列表的方式顯示出來(lái)，選擇所需要的元件符號(hào)，該符號(hào)顯示在Symbol對(duì)話框的右邊，點(diǎn)擊OK按鈕，添加相應(yīng)元件符號(hào)在圖像編輯工作區(qū)中，連接原理圖。 十六進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器的原理圖 如下： 1、原理圖輸入法優(yōu)缺點(diǎn)：n優(yōu)點(diǎn)： 1）可以與傳統(tǒng)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)法接軌，即使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法得到電路原理圖，然后在Quartus平臺(tái)完成設(shè)計(jì)電路的輸入、仿真驗(yàn)證和綜合，最后下載到目標(biāo)芯片中

9、。 2） 它將傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)過(guò)程的布局布線、繪制印刷電路板、電路焊接、電路加電測(cè)試等過(guò)程取消，提高了設(shè)計(jì)效率，降低了設(shè)計(jì)成本，減輕了設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度。n缺點(diǎn)： 1）原理圖設(shè)計(jì)方法沒(méi)有實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，不同的EDA軟件中的圖形處理工具對(duì)圖形的設(shè)計(jì)規(guī)則、存檔格式和圖形編譯方式都不同，因此兼容性差，難以交換和管理。 2）由于兼容性不好，性能優(yōu)秀的電路模塊的移植和再利用非常困難難以實(shí)現(xiàn)用戶所希望的面積、速度以及不同風(fēng)格的綜合優(yōu)化 3）原理圖輸入的設(shè)計(jì)方法不能實(shí)現(xiàn)真實(shí)意義上的自頂向下的設(shè)計(jì)方案，無(wú)法建立行為模型，從而偏離了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化最本質(zhì)的涵義。nQuartus編譯器的主要任務(wù)是對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行檢查并完成邏

10、輯綜合，同時(shí)將項(xiàng)目最終設(shè)計(jì)結(jié)果生成器件的下載文件。編譯開(kāi)始前，可以先對(duì)工程的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。nQuartus軟件中的編譯類型有全編譯和分步編譯兩種。n選擇Quartus主窗口Process菜單下Start Compilation命令，或者在主窗口的工具欄上直接點(diǎn)擊圖標(biāo) 可以進(jìn)行全編譯 n全編譯的過(guò)程包括分析與綜合（Analysis & Synthesis）、適配（Fitter）、編程（Assembler）、時(shí)序分析(Classical Timing Analysis)這4個(gè)環(huán)節(jié)，而這4個(gè)環(huán)節(jié)各自對(duì)應(yīng)相應(yīng)的菜單命令，可以單獨(dú)分步執(zhí)行，也就是分步編譯。n在設(shè)計(jì)的調(diào)試和優(yōu)化過(guò)程中，可以使用RT

11、L閱讀器觀察設(shè)計(jì)電路的綜合結(jié)果 。 分步編譯就是使用對(duì)應(yīng)命令分步執(zhí)行對(duì)應(yīng)的編譯環(huán)節(jié)，每完成一個(gè)編譯環(huán)節(jié)，生成一個(gè)對(duì)應(yīng)的編譯報(bào)告。分步編譯跟全編譯一樣分為四步： 1、分析與綜合（Analysis & Synthesis） ：設(shè)計(jì)文件進(jìn)行分析和檢查輸入文件是否有錯(cuò)誤，對(duì)應(yīng)的菜單命令是Quartus主窗口Process菜單下StartStart Analysis & Synthesis，對(duì)應(yīng)的快捷圖標(biāo)是在主窗口的工具欄上的 ； 2、適配（Fitter） ：在適配過(guò)程中，完成設(shè)計(jì)邏輯器件中的布局布線、選擇適當(dāng)?shù)膬?nèi)部互連路徑、引腳分配、邏輯元件分配等，對(duì)應(yīng)的菜單命令是Quartus主窗口

12、Process菜單下StartStart Fitter ；（注：兩種編譯方式引腳分配有所區(qū)別 ） 3、編程（Assembler） ：產(chǎn)生多種形式的器件編程映像文件 ，通過(guò)軟件下載到目標(biāo)器件當(dāng)中去，應(yīng)的菜單命令是Quartus主窗口Process菜單下StartStart Assembler ； 4、時(shí)序分析(Classical Timing Analyzer) ：計(jì)算給定設(shè)計(jì)與器件上的延時(shí)，完成設(shè)計(jì)分析的時(shí)序分析和所有邏輯的性能分析，菜單命令是Quartus主窗口Process菜單下StartStart Classical Timing Analyzer ，對(duì)應(yīng)的快捷圖標(biāo)是在主窗口的工具欄上的

13、 。 編譯完成以后，編譯報(bào)告窗口Compilation Report會(huì)報(bào)告工程文件編譯的相關(guān)信息，如編譯的頂層文件名、目標(biāo)芯片的信號(hào)、引腳的數(shù)目等等 。 全編譯操作簡(jiǎn)單，適合簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。對(duì)于復(fù)雜的設(shè)計(jì)，選擇分步編譯可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提高設(shè)計(jì)糾錯(cuò)的效率，從而提高設(shè)計(jì)效率。 5、RTL閱讀器 RTL閱讀器窗口的右邊，是過(guò)程設(shè)計(jì)結(jié)果的主窗口，包括設(shè)計(jì)電路的模塊和連線，RTL閱讀器的左邊是層次列表，在每個(gè)層次上一樹(shù)狀形式列出了設(shè)計(jì)電路的所有單元。層次列表的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： （1）實(shí)例Instances，能夠被展開(kāi)成低層次模塊或?qū)嵗?（2）原語(yǔ)Primitives，不能被展開(kāi)為任何低層次模塊的低

14、層次節(jié)點(diǎn)； （3）引腳Pin，當(dāng)前層次的I/O端口，如果端口是總線，也可以將其展開(kāi)，觀察到端口中每一個(gè)端口的信號(hào)； （4）網(wǎng)線Net，是連接節(jié)點(diǎn)的連線，當(dāng)網(wǎng)線是總線時(shí)也可以展開(kāi)，觀察每條網(wǎng)線。 5、RTL閱讀器 雙擊結(jié)構(gòu)圖中的實(shí)例，可以展開(kāi)此模塊的下一級(jí)結(jié)構(gòu)圖n 仿真的目的就是在軟件環(huán)境下，驗(yàn)證電路的行為和設(shè)想中的是否一致。n FPGA/CPLD中的仿真分為功能仿真和時(shí)序仿真。功能仿真著重考察電路在理想環(huán)境下的行為和設(shè)計(jì)構(gòu)想的一致性。時(shí)序仿真則在電路已經(jīng)映射到特定的工藝環(huán)境后，考察器件在延時(shí)情況下對(duì)布局布線網(wǎng)表文件進(jìn)行的一種仿真。n仿真一般需要建立波形文件、輸入信號(hào)節(jié)點(diǎn)、編輯輸入信號(hào)、波形文件

15、的保存和運(yùn)行仿真器等過(guò)程。1 、建立波形文件 波形文件用來(lái)為設(shè)計(jì)產(chǎn)生輸入激勵(lì)信號(hào)。利用 Quartus II 波形編輯器可以創(chuàng)建矢量波形文件(.vwf) n創(chuàng)建一個(gè)新的矢量波形文件步驟如下： （1）選擇Quartus主界面 File 菜單下的New命令，彈出新建對(duì)話框； （2）在新建話框中選擇 Other Files 標(biāo)簽頁(yè)，從中選擇 Vector Waveform File，點(diǎn)擊OK按鈕，則打開(kāi)一個(gè)空的波形編輯器窗口，主要分為信號(hào)欄、工具欄和波形欄 。1 、建立波形文件： 打開(kāi)波形編輯器窗口2、輸入信號(hào)節(jié)點(diǎn) （1） 在波形編輯方式下， 執(zhí)行Edit菜單中的 Insert Node or Bu

16、s命令，或者在波形編輯器左邊Name列的空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，彈出的Insert Node or Bus對(duì)話框 。2、輸入信號(hào)節(jié)點(diǎn) （2）點(diǎn)擊Insert Nodeor Bus對(duì)話框中的Node Finder按鈕，彈出Node Finder窗口，在此窗口中添加信號(hào)節(jié)點(diǎn)。 Count Value對(duì)話框的Counting頁(yè)Count Value對(duì)話框的Timing頁(yè)n引腳分配是為對(duì)所設(shè)計(jì)的工程進(jìn)行硬件測(cè)試，將輸入和輸出信號(hào)鎖定在器件確定的引腳上。 （1）單擊“Assignments”菜單下的“Pin Planner”命令，彈出對(duì)話框，列出本項(xiàng)目所有的輸入輸出引腳名。(2)雙擊與輸入a相對(duì)應(yīng)的“Location”選項(xiàng)后彈出引腳列表，從中選擇合適的引腳，則輸入a引腳分