(笔记)QuartusII9.1完全操作教程

(笔记）Quartus II 与DE2 入门指导（Digital Logic）

（DE2）

作者：yf.x来源：博客园发布时间：2010-03-04 21:18 阅读：1218 次原文链接[收藏] Version 1.0

By yf.x

03/03/2010

Abstract

通过一个简单的实例介绍Quartus II 9.1和DE2基本使用方法。

Introduction

典型的计算机辅助设计流程

开始

新建一个项目（project）

Verilog设计输入

编译设计

管脚分配

仿真设计电路

规划、配置FPGA器件

测试设计的电路

一个典型的FPGA计算机辅助设计流程如图1所示。

图1 FPGA CAD设计流程

设计流程的步骤：

•设计输入（Design Entry）-- 用原理图或者硬件描述语言说明设计的电路。

•综合（Synthesis）-- 将输入的设计综合成由FPGA芯片的逻辑元件（logic elements）组成的电路。

•功能仿真（Functional Simulation）-- 测试、验证综合的电路功能正确与否，不考虑延时。

•适配（Fitting）-- 将工程的逻辑和时序要求与器件的可用资源相匹配。它将每个逻辑功能分配给最佳逻辑单元位置，进行布线和时序分析，并选定相应的互连路径和引脚分配。

•时序分析（Timing Analysis）-- 通过对适配电路的传播延迟的分析，提供电路的性能指标。

•时序仿真（Timing Simulation）-- 验证电路的功能和时序的正确性。

•编程和下载配置（Programming and Configuration）-- 在FPGA上实现设计的电路。

本文主要介绍Quartus II 的基本特性。演示如何用Verilog HDL在Quartus II平台设计和实现电路。包括：

•创建一个项目（project）

•用Verilog代码设计输入

•综合

•适配

•分配管脚

•仿真

•编程与下载

1 创建一个项目

（1）启动Quartus II ，选择File > New Project Wizard，弹出窗口（图2）

图2 新建项目向导

（2）选择Next，如图3输入项目路径和项目名。接着按Next，出现图4，提示：输入的项目文件夹不存在，是否要创建。选择“是”。

图3 项目路径和项目名

图4 确认项目路径

（3）新建项目向导里可以添加已存在的文件，假设我们这个项目没有要包含已存在的文件，在图5选择Next。

图5 添加已存在的项目文件

图6 选定目标芯片

（4）我们需要指定实现电路的目标器件，在图6中Device family的Family中选择Cyclone II，在Available devices里选择EP2C35F672C6。（DE2上使用的型号），选择Next。

图7 指定第三方工具

（5）在图7里我们可以指定第三方的开发工具，本文只用到Quartus II，未用其他工具，所以选择Next。

图8 项目说明

（6）一份摘要出现在图8，按Finish，返回Quartus II的主界面。

2 用Verilog代码设计输入

本文以实现一个2路输入控制灯开关的电路为例，如图9，x1，x2为2个开关，f为电路输出。

图9 原理图和功能表

使用Quartus II的文本编辑器

File > New出现图10，选择Verilog HDL File，ok确认。

图10 文件类型

File > Save as,如图11，文件名为light，文件类型为Verilog HDL File，保存。在文本编辑器里输入图12所示的代码，保存。

图11 文件名和保存路径

图12 2选一多选器代码

3 编译设计的电路

Processing > Start Compilation，或者单击开始编译，编译完成，会有提示。编译成功，会看到图13所示的编译报告，在Analysis & Synthesis > Equntions 里可以看到f=x1$x2，这里$表示异或。

图13 综合生成的功能表达式

当然，如果编译提示错误，可以在信息栏双击错误提示，光标会回到错误处，修正，重新编译即可。

4 管脚分配

我们用到2个拨动开关SW0和SW1提供外部输入，对应的FPGA管脚是N25和N26。输出f练到LEDG0，对应的FPGA管脚是AE22。

用Assignment Editor指定管脚

Assignments > Assignment Editor ，在Category选择Pin，双击To列的<>选择管脚x1，双击Location，选择Pin_N25，同样操作分配x2和f。如图14。然后保存：File > Save.

图14 管脚分配

另一种指定管脚的方法：

Quartus II支持导入和导出管脚分配文件，可以记事本等文本编辑器编辑图15所示的内容，保存为扩展名为.csv的文件。通过File > Assignments > Import Assignments 添加编辑csv文件。如图16。

图15 .csv文档

图16 导入.csv文档

5 仿真

在仿真之前，需要创建测试用的波形文件：

（1）File > New 在图17窗口中选择Vector Waveform File，ok确认。