Quartus简介
QUARTUS简介
§2 QUARTUSⅡ基本使用方法
• 原理图输入 图形化界面易上手，明晰易读，易模块化设计 需已有IP模块的支持，不易修改 • HDL文本输入 掌握核心设计，易于修改和维护 不利于大规模系统的设计
QUARTUSⅡHDL文本输入法
1、QuartusⅡ文本输入 ——基于Verilog语言
①新建一个工程
• ⑹ HDL：Quartus II支持的硬件描述语言包括 VHDL、Verilog HDL和AHDL(Altera HDL)。 • ⑺ 混合输入：Quartus II允许来自第三方的EDIF 文件输入，并提供了很多EDA软件接口，同时支 持层次化设计，可以在一个新的编辑输入环境中 对使用不同的输入设计方式完成的模块（元件） 进行调用，从而解决了原理图与HDL混合输入的 设计问题。
• 图中所示的上排是Quartus II编译设计主控 界面，它显示了Quartus II自动设计的各主 要处理环节和设计流程，包括设计输入编 辑、设计分析与综合、适配、编程文件汇 编（装配）、时序参数提取以及编程下载 几个步骤。在图下排的流程框图，是与上 面的Quartus II设计流程相对照的标准的 EDA开发流程。
• Altera的Quartus II提供了完整的多平台涉及环 境，能够满足各种特定设计的需要： ⑴ 综合器：Quartus II内嵌有VHDL、Verilog逻辑综 合器，并可以直接调用第三方综合工具，如 Leonardo Spectrum、Synplify Pro、FPGA Compiler II等。 ⑵ 编译器：Quartus II包括了模块化的编译器，其 包含的功能模块有分析/综合器（Analysis & Synthesis）、适配器（Fitter）、装配器 （Assembler）、时序分析器（Timing Analyzer）、设计辅助模块（Design Assistant）、EDA网表文件生成器（EDA Netlist Writer）和编辑数据接口（Compiler Database Interface）等。可以通过选择Start Compilation 来运行所有的编译器模块，也可以选择Start单独 运行各个模块。
quartus主程序与子程序使用方法
Quartus是一款FPGA（现场可编程门阵列）设计软件，它提供了主程序和子程序的使用方法。
主程序是Quartus程序的主入口，通常包含在main函数中。
主程序负责调用子程序，并控制程序的执行流程。
子程序是Quartus程序中的辅助函数或模块，它们被定义在主程序之外，并在需要时被调用。
子程序可以包含一些重复的代码，或者一些需要被多次使用的功能。
以下是使用Quartus主程序和子程序的一般步骤：
1. 创建主程序：在Quartus中创建一个新的项目，并在该项目中创建一个新的源文件（如.v或.verilog文件）。
在源文件中编写主程序的代码，包括对子程序的调用。
2. 创建子程序：在Quartus中创建一个新的源文件，并在其中定义子程序的代码。
子程序可以包含一些重复的代码或功能，例如处理数字、控制硬件等。
3. 编译和仿真：使用Quartus的编译器将源文件编译成可执行文件。
然后，使用Quartus的仿真工具对程序进行仿真，以确保程序的正确性。
4. 在FPGA上实现：将可执行文件下载到FPGA上，并使用Quartus
的配置工具对FPGA进行配置。
需要注意的是，使用Quartus主程序和子程序的具体方法可能因项目需求和硬件平台而有所不同。
因此，在使用Quartus时，建议参考相关文档和教程，以确保正确使用主程序和子程序。
Quartus使用的简易流程
Quartus使用的简易流程简介Quartus是一种集成电路设计工具，广泛应用于数字电路和逻辑设计。
本文将介绍Quartus的使用流程，包括安装、项目创建、设计与仿真、编译、下载与调试等步骤。
安装1.下载Quartus软件包并解压缩。
2.运行安装程序，并按照提示完成安装过程。
项目创建1.打开Quartus软件。
2.在欢迎界面点击“New Project”创建新项目。
3.设置项目名称和存放位置。
4.选择适当的目标设备和波特率设置。
5.点击“Next”进入下一步。
6.添加需要的源文件和约束文件。
7.点击“Finish”完成项目创建。
设计与仿真1.双击项目中的设计文件以打开编辑器。
2.使用编辑器进行设计与编码。
3.选择合适的仿真工具，如ModelSim。
4.配置仿真工具的设置。
5.运行仿真，检查设计的正确性。
编译1.点击“Compile Design”按钮开始编译设计。
2.等待编译完成。
下载与调试1.连接开发板或FPGA设备到计算机。
2.点击“Assignments”菜单，选择“Device”。
3.配置下载设置，包括设备和下载文件。
4.点击“Start”按钮开始下载。
5.下载完成后，进行调试和验证设计功能。
总结本文介绍了Quartus使用的简易流程，包括安装、项目创建、设计与仿真、编译、下载与调试等步骤。
希望通过这些简要的步骤能够帮助您更好地使用Quartus 进行集成电路设计。
如果您有其他疑问，请参考Quartus的官方文档或寻求相关的帮助。
quartus 宏编译
quartus 宏编译
【实用版】
目录
1.介绍 Quartus
2.介绍宏编译
3.Quartus 中的宏编译应用
4.宏编译的优势与局限性
正文
Quartus 是一种用于 FPGA 设计和开发的软件工具，提供了全面的集成开发环境 (IDE) 功能，包括项目管理、编辑、编译、调试和下载等。
在 Quartus 中，宏编译是一种常用的编程技术，可以将多个源文件编译为一个目标文件。
宏编译是一种编译技术，可以将多个源文件整合为一个目标文件。
在Quartus 中，宏编译可以通过使用“宏编译指令”实现。
例如，可以使用“#include”指令将多个源文件整合为一个目标文件。
宏编译可以提高代码的可读性和可维护性，同时也可以减少编译时间和存储空间。
在 Quartus 中，宏编译可以应用于各种 FPGA 设计项目。
例如，在设计一个数字电路时，可以使用宏编译将多个模块整合为一个目标文件，从而提高代码的可读性和可维护性。
同样，在设计一个嵌入式系统时，也可以使用宏编译将多个源文件整合为一个目标文件，从而减少存储空间和编译时间。
尽管宏编译具有许多优势，但也存在一些局限性。
例如，在使用宏编译时，需要小心处理头文件的包含顺序和链接选项，以避免出现编译错误。
此外，宏编译也不适用于所有情况，对于一些简单的项目，使用宏编译可能会增加代码的复杂性和编译时间。
Quartus 中的宏编译是一种常用的编程技术，可以将多个源文件编译为一个目标文件，提高代码的可读性和可维护性。
QUARTUSII软件概述
QUARTUSII软件概述QUARTUS II软件是一种由Intel公司开发的集成电路设计软件，用于设计和开发可编程逻辑器件（FPGA）和复杂数字集成电路（ASIC）。
它提供了一个全面的设计环境，使得设计师能够实现高性能、高密度的电路，并进行仿真和验证。
2.多种设计方法：QUARTUSII支持多种设计方法，包括原理图设计、硬件描述语言（HDL）设计和高级综合（HLS）设计。
这使得设计师可以根据自己的喜好和需求选择适合自己的设计方法。
3. 支持多种型号和系列的FPGA：QUARTUS II支持多种型号和系列的FPGA，包括Intel Stratix、Intel Arria和Intel Cyclone系列。
这使得设计师可以选择适合自己需求和预算的FPGA设备。
4.强大的优化和验证工具：QUARTUSII提供了一系列的优化和验证工具，使设计师能够在设计过程中进行性能和功耗优化，并确保设计的正确性。
这些工具包括时序分析器、功耗分析器、布局布线工具等。
5. 仿真和验证功能：QUARTUS II提供了一套完整的仿真和验证工具，包括ModelSim仿真器和SignalTap II逻辑分析仪。
设计师可以使用这些工具进行功能验证、时序验证和调试。
7. 兼容性强：QUARTUS II软件兼容主流的操作系统，包括Windows和Linux。
这使得设计师可以在自己喜欢的操作系统上使用这个软件。
总之，QUARTUSII是一款功能强大的集成电路设计软件，提供了丰富的功能和工具，以帮助设计师实现高性能、高密度的电路设计。
它易于使用，支持多种设计方法和FPGA设备，具有强大的优化和验证工具，提供了完整的仿真和验证功能，以及集成的开发环境。
无论是初学者还是专业设计师，都可以通过QUARTUSII来完成他们的电路设计项目。
Quartus简介
第3章QuartusⅡ使用入门3．1 QuartusⅡ简介QuartusⅡ可编程逻辑开发软件是Altera公司为其FPGA／CPLD芯片设计的集成化专用开发工具，是Altera最新一代功能更强的集成EDA开发软件。
使用QuartusII可完成从设计输入，综合适配，仿真到下载的整个设计过程。
Max+plusⅡ是Altera公司早期的开发工具，曾经是最优秀的PLD开发平台之一，现在正在逐步被QuartusⅡ代替。
并且Max+plusⅡ已经不再支持Altera公司的新器件，同时，QuartusH也放弃了对少数较老器件的支持。
QuattusII界面友好，具有MAX+PLUSⅡ界面选项，这样MAX的老用户就无须学习新的用户界面就能够充分享用QuartusⅡ软件的优异性能。
所以，无论是初学者，还是Max+plusⅡ的老用户，都能较快的上手。
QuartusⅡ根据设计者需求提供了一个完整的多平台开发环境，它包含蕞个FPGA和CPLD设计阶段的解决方案。
QuarmsⅡ软件提供的完整，操作简易的图形用户界面可以完成整个设计流程中的各个阶段。
QuartusⅡ集成环境包括以下内容：系统级设计，嵌入式软件开发，可编程逻辑器件(PLD)设计，综合，布局和布线，验证和仿真。
QuartusⅡ也可以直接调用Synplify Pro，LeonardoS~ctmm以及ModelSim等第三方EDA 工具来完成设计任务的综合与仿真。
QualtusⅡ与MATLAB和DSPBuilder结合可以进行基于FPGA的DSP系统开发，方便且快捷，还可以与SOPCBuilder结合，实现SOPC系统的开发。
3．2 QuartusⅡ设计流程QuanusⅡ设计的主要流程有：创建工程、设计输入、编译、仿真验证、下载，其进行数字电路设计的一般流程如图3．1所示。
图3．1 QuartusⅡ一般设计流程3．2．1创建工程当我们安装完成Quartus Ⅱ后，双击桌面上的Quartus Ⅱ图标，迎接我们的就是图3．2所示的开发环境。
QuartusⅡ软件与第三方工具
高性能计算与并行
处理
为了满足高性能计算和并行处理 的需求，Quartus Ⅱ软件将采用 更先进的算法和并行处理技术， 提高设计效率。
应用领域拓展
自动驾驶
随着自动驾驶技术的快速发展，Quartus Ⅱ软件将加强在汽车 电子领域的应用，支持更多种类的汽车电子系统和传感器接口。
医疗电子
随着医疗技术的进步，Quartus Ⅱ软件将拓展在医疗电子 领域的应用，支持更多种类的医疗设备和传感器接口。
3
Cadence Conformal LEC：商业布局布线工具。
第三方工具的优势
提高设计效率
01
第三方工具提供了自动化和优化的功能，减少了手动
操作和重复劳动。
支持多种FPGA器件和HDL语言
02 第三方工具通常支持多种主流的FPGA器件和HDL语
言，提高了设计的可移植性。
增强设计验证
03
第三方工具提供了丰富的仿真和时序分析功能，有助
在设计过程中，应注重代码和设计的规范性和可读 性，以便于后期维护和修改。
对未来研究的建议
01
随着FPGA技术的不断发展，未来可以研究更加智能化的设计方 法和技术，提高设计效率和可靠性。
02
可以进一步研究FPGA与其他芯片的集成技术，实现更加高效的
系统级设计。
对于Quartus II软件和第三方工具的使用和研究，可以进一步探
智能化
随着人工智能和机器学习技术的不断发展， Quartus Ⅱ软件将逐步实现智能化，提供更 加智能化的设计和优化服务。
05
总结
主要内容回顾
Quartus II软件是Altera公司推出的FPGA开发软件，提供了完整的集成开发环境，支 持多种设计输入方式，包括原理图、HDL代码等。
quartus四种描述方式
quartus四种描述方式
Quartus II是一款由Altera公司开发的FPGA/CPLD集成开发软件，它支持多种硬件描述语言，包括VHDL和Verilog等。
以下是Quartus II中VHDL的四种描述方式：
1. 行为描述：使用行为描述方式，可以不必关心具体的硬件结构，只需要描述输入和输出之间的关系即可。
这种描述方式比较简单，适合于描述简单的逻辑电路。
2. 数据流描述：数据流描述方式是一种更接近硬件结构的描述方式，它关注的是信号的传递和处理。
在VHDL中，可以使用信号和变量来描述数据流。
3. 结构化描述：结构化描述方式是一种更具体的描述方式，它关注的是硬件结构的组织。
在VHDL中，可以使用组件和实例来描述结构化设计。
4. 混合描述：混合描述方式是将以上三种描述方式混合使用的一种方式。
它可以在同一个设计中使用行为、数据流和结构化描述方式，以便更好地描述复杂的硬件电路。
以上是Quartus II中VHDL的四种描述方式，它们各有特点，可以根据具体的设计需求选择合适的描述方式。
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第3章QuartusⅡ使用入门3．1 QuartusⅡ简介QuartusⅡ可编程逻辑开发软件是Altera公司为其FPGA／CPLD芯片设计的集成化专用开发工具，是Altera最新一代功能更强的集成EDA开发软件。
使用QuartusII可完成从设计输入，综合适配，仿真到下载的整个设计过程。
Max+plusⅡ是Altera公司早期的开发工具，曾经是最优秀的PLD开发平台之一，现在正在逐步被QuartusⅡ代替。
并且Max+plusⅡ已经不再支持Altera公司的新器件，同时，QuartusH也放弃了对少数较老器件的支持。
QuattusII界面友好，具有MAX+PLUSⅡ界面选项，这样MAX的老用户就无须学习新的用户界面就能够充分享用QuartusⅡ软件的优异性能。
所以，无论是初学者，还是Max+plusⅡ的老用户，都能较快的上手。
QuartusⅡ根据设计者需求提供了一个完整的多平台开发环境，它包含蕞个FPGA和CPLD设计阶段的解决方案。
QuarmsⅡ软件提供的完整，操作简易的图形用户界面可以完成整个设计流程中的各个阶段。
QuartusⅡ集成环境包括以下内容：系统级设计，嵌入式软件开发，可编程逻辑器件(PLD)设计，综合，布局和布线，验证和仿真。
QuartusⅡ也可以直接调用Synplify Pro，LeonardoS~ctmm以及ModelSim等第三方EDA 工具来完成设计任务的综合与仿真。
QualtusⅡ与MATLAB和DSPBuilder结合可以进行基于FPGA的DSP系统开发，方便且快捷，还可以与SOPCBuilder结合，实现SOPC系统的开发。
3．2 QuartusⅡ设计流程QuanusⅡ设计的主要流程有：创建工程、设计输入、编译、仿真验证、下载，其进行数字电路设计的一般流程如图3．1所示。
图3．1 QuartusⅡ一般设计流程3．2．1创建工程当我们安装完成Quartus Ⅱ后，双击桌面上的Quartus Ⅱ图标，迎接我们的就是图3．2所示的开发环境。
图3．2 Quartus Ⅱ开发界面我们看到这个环境包含了几部分内容：最上面的菜单项和工具栏，左边的两个窗口为工程浏览窗口和进度窗口，下面的窗口为信息窗口。
那么我们怎样使用这样一个开发环境呢?其实和其它的集成开发环境一样，使用Quartus Ⅱ进行开发首先要创建一个工程。
图3．3 工程基本信息对话框工程浏览窗口 信息窗口 工作区在菜单中选择File一>New Project Wizard将会出现一个信息框，这个对话框是向我们介绍创建工程步骤的。
我们可以直接选择Next，这时会出现如图3．3的对话框。
这里我们将要输入的是我们将要创建的工程的基本信息，三个输入栏中分别输入的是工程将被保存的路径，工程的名称，和顶层实体的名称。
建议工程名与顶层实体名称保持一致。
输入完毕我们就可以点击Next了。
然后会有提示说是否创建这一工程路径，直接点Yes即可。
然后出现图3．4所示的添加工程文件对话框。
图3．4 添加工程文件对话框在这里我们需要做的是将已经写好的VItDL文件加入到工程中。
当然，我们也可以直接点击Next，以后再完成添加VHDL文件的工作。
接着会出现如图3．5中的对话框。
图3．5 FPDA工具选择对话框和目标器件选择对话框这里要选择的是其它EDA工具，我们不需要选择，所以直接点击Next。
于是就出现了图3．6的对话框。
图3．6 目标器件选择对话框这里我们需要完成的是选择器件的工作。
我们以ACEX系列的器件为例进行说明。
下面的问题是关于是否接下来选择详细的芯片类型。
我们选择YES。
点击Next，出现如图3．7的对话框。
右面的三个下拉框用来限制芯片的封装形式、管脚数和速度。
图3．7 芯片型号选择对话框我们选择FPGA目标芯片EPlK30QC208-3，它具有144管脚，速度为6。
选择完成后，点击Next，出现如图3．8所示的对话框。
图3．8中的对话框给出了所生成工程的信息。
点击Finish就完成了通过向导生成一个工程的工作。
图3．8生成工程的信息以上就是在创建一个工程所需要做的主要工作，完成了以上步骤我们就可以进行设计输入了。
下面简要介绍两种不同的输入方式。
3．2．2设计输入(1) 原理图输入利用EDA工具进行原理图设计的优点是，设计者不必具有许多诸如编译技术、硬件语言等新知识就能迅速入门，完成较大规模的电路系统设计。
当然，由于原理图方式的输入本身不如代码输入方便，所以在逻辑比较复杂的情况下通常不被采用，但原理图方式本身非常直观，有利于理解，更适合初学者使用。
(2．)硬件描述语言输入硬件描述语言是EDA技术的重要组成部分，VHDL是作为电子设计主流的硬件描述语言。
VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力，能从多层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设计任务，提高了设计效率和可靠性．VHDL具有与具体硬件电路无关和设计平台无关的特点，并且具有良好的电路行为描述和系统描述的能力，并在语言易读性和层次结构化设计方面，表现了强大的生命力和应用潜力。
3．2．3．编译当原理图输入或者文本输入完成后，就需要对工程文件进行编译，检查在输入过程中所存在的错误。
这是所设计的工程文件能否实现所期望的逻辑功能的重要步骤，直接确定工程36的步骤能否继续。
所以在这一过程一定要认真细心，发现错误后按照提示信息认真读图或者源代码，修改源文件，重新编译，直到编译通过。
3．2．4．仿真验证编译通过并非就万事大吉了，接下来要进行的就是仿真验证。
仿真，也称为模拟，是对所设计电路的功能验证。
用户可以在设计的过程中对整个系统和各个模块进行仿真，即在计算机上用所使用的软件验证功能是否正确，各部分的时序分配是否准确。
如果有问题，可以随时进行修改，从而避免了逻辑错误。
高级的仿真软件还可以对整个系统设计的性能进行评估。
规模越大的设计，越需要进行仿真。
仿真不消耗资源，不浪费时间，可避免不必要损失。
3．2．5．编程下载编译和仿真验证通过后，就可以进行下载步骤了。
在下载前首先要通过综合器产生的网表文件配置于指定的目标器件中，是之产生最终的下载文件。
把适配后生成的下载或配置文件通过编译器或编程电缆向FPGA或CPLD进行下载，以便进行硬件调试和验证。
并通过硬件测试来最终验证设计项目在目标系统上的实际工作情况，以排除错误，进行设计修正。
通过以上步骤的简要介绍，我们对一个逻辑电路的设计流程有了一个初步清晰的了解。
接下来我们通过两个具体的示例来详细说明其过程。
3．3 Quartus：工程示例3．3．1原理图输入方式利用EDA工具进行原理图设计的优点是，设计者不必具有许多诸如编译技术、硬件语言等新知识就能迅速入门，完成较大规模的电路系统设计。
当然，由于原理图方式的输入本身不如代码输入方便，所以在逻辑比较复杂的情况下通常不被采用。
但原理图方式本身非常直观，有利于理解，更适合初学者使用。
下面就以建立一个与门的实例来说明其使用方法。
1．创建原理图文件我们新建一个工程Project。
在file菜单中选New Project Wizard。
输入工程路径、工程名、顶层实体名称。
建议为你的新工程单独创建一个文件夹，名为mycont。
保持工程名、顶层实体名均为mycont。
如图3．9。
图3．9建立lessonl工程点击Finish完成新工程的建立。
现在，为该工程创建新的文件。
在File菜单中选择New，然后选择Block Diagram／SchematicFile。
便打开一个原理图编辑窗口，如图3．10。
图3．10原理图编辑窗口可将原理图编辑窗口最大化后，在该窗口双击鼠标左键开始插入新的symbol。
在Symbol 对话窗的中的Libraries栏里选择Primitives项，选择logic，选择and2，右面就出现了一个二输入与门。
如图3．11。
图3．11插入元件点击OK关闭Symbol对话窗，回到原理图编辑窗口中。
然后在合适位置上点击鼠标左键，一个二输入与门就被加到了原理图上了。
同样的方法在Primitives／pin中我们可以加入一些Pin，注意Pin是分输入和输出的。
完成Symbol添加后我们使用左边快捷工具栏的连线将这些Symbol连接起来。
双击pin name更改管脚名。
输入为inputa和inputb，输出为outputz，如图3．12所示。
完成添加和连接后，将输入的图形文件取名为mycont．bdf存盘图3．12连接好的原理图选Processing／Start／StartAnalysis&Synthesis菜单命令进行编译。
如果编译没通过，错误信息在信息窗口会以红字显示出来。
分析错误原因并改正错误。
2．创建一个波形图文件原理图输入完成后我们可以通过波形图仿真来验证我们的设计。
在File菜单中选择New。
如图3．13所示。
出现名为New的对话窗。
在Other Files页中选中Vector Waveform File。
点击OK按钮。
出现一个空的波形图文件。
如想改变仿真结束时间，可选End Time(在Edit菜单中)。
我们这里设为40ns。
改完点OK关闭End窗口。
在File菜单中选择Save As。
在Save As窗口中，输入文件名。
点击Save将文件保存。
图3．13建立波形文件3．输入信号节点选View／Utility／Window／Node Finder菜单。
在Node Finder对话框中的Filter里，用下拉菜单选Pins：all，点List钮，出现信号节点列表（图3．14）．在Node Found列表中，选与门两输入和输出。
并将他们用鼠标拖到波形文件的Name 栏中（可用Ctrl+Click多选）。
关闭Node Finder。
图3．14 列出并选择需要观察的信号节点4．编辑输入波形在Name栏中选输入端口的名称。
此端口所在行被高亮。
点击右键。
在右键菜单中的Value子菜单中，可对波形作各种设定。
也可在左边垂直的工具栏中，使用他们的快捷按钮。
如图3．15所示。
这里，对于inputa，我们可选“Clock”类型的波形。
在Clock窗口中的period里设置方波的周期为40ns。
点OK关闭Clock窗口。
对于inputb，我们可用Forcing High设为高电平。
分别将两输入端口的波形设置好，并将波形图文件存盘。
图3．15 编辑输入波形5．观察输出波形选Start Simulation（在Processing菜单中），开始仿真。
仿真完毕后在Simulation Report的Simulation Waveforms窗口中可以看到输出波形图（图3．16）。
分析波形，如与理想波形不符，思考原因。
图3．16与门仿真结果通过仿真，我们对所做设计确认无误后，便可以考虑开始下载。