fpga原理图输入

QuartusII的设计流程QuartusII软件的使用方法一、设计输入1。

建立工程任何一项设计都是一项工程（Project），都必须首先为此工程建立一个放置与此工程相关的所有设计文件的文件夹。

此文件夹将被EDA软件默认为工作库（Work Library）。

一般，不同的设计项目最好放在不同的文件夹中，而同一工程的所有文件都必须放在同一文件夹中。

首先建立工作库目录，以便存储工程项目设计文件。

在D盘下新建文件夹并取名Mydesign。

双击QuartusII软件启动图标,即可启动QuartusII软件，启动界面如图1—2所示。

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设计实体的名称，还可以指定要在工程中使用的设计文件、其他源文件、用户库和EDA 工具,以及目标器件系列和具体器件等。

在此要利用“New Preject Wizard”工具选项创建此设计工程，并设定此工程的一些相关的信息，如工程名、目标器件、综合器、仿真器等。

（1)打开建立新工程管理窗.选择菜单File→New Preject Wizard 命令，即弹出“工程设置"对话框（图1-3），以此来建立新的工程。

(2)在单击图1-3后,出现了设置工程的基本信息，如图1-4所示.单击此对话框最上一栏右侧的“… "按钮，可以选择工程存放在硬盘上的位置，此例中将工程放在D盘Mydesign文件夹下.这三行的第一行的d：\Mydesign表示工程所在的工作库文件夹；第二行的half_add 表示此项工程的工程名,工程名可以取任何其他的名，也可直接用顶层文件的实体名作为工程名，在此就是按这种方式取的名;第三行是当前工程顶层文件的实体名，这里即为half_add。

（2)将设计文件加入工程中。

单击图1—4中的Next 按钮，弹出对话框如图1—5所示，在对话框中单击File name 右侧的“… ”按钮，可以将与工程相关的所有VHDL 文件（如果有的话）加入进此工程，此工程文件加入的方法有两种：第1 种方法是单击“Add … ”按钮，从工程目录中选出相关的VHDL 文件;第2 种方法是单击Add All 按钮,将设定的工程目录中的所有VHDL 文件加入到工程文件栏中。

《FPGA系统设计》实验报告》QuartusII软件入门并设计1位半加器
一、设计任务
1、熟悉ALTERA公司EDA设计工具软件QuartusII。

2、熟悉EDA实验箱。

3、学习QuartusII软件。

4、在QuartusII软件中使用原理图输入法设计并实现一个1位半加器。

二、设计过程
1、半加器的设计：电路是指对两个输入数据位相加，输出一个结果位和进位，没有进位输入的加法器电路。

是实现两个一位二进制数的加法运算电路。

2、半加器表达式：进位：co=a and b
和：so=a xnor (not b)
3、半加器原理图、如下：
图1.1 半加器原理图
1.行为描述程序
2．数据流描述程序
3.结构体描述程序
图1.2 半加器实验操作图4、真值表
表1.1 半加器真值表
5、引脚分配图
图1.3 引脚分配图
6、调试过程
将99脚和98脚接到拨码开关，87脚和86脚接发光二极管，当开关全拨至1或全拨至0不亮，反之会亮。

三、总结
通过这次实验，我学会了用VHDL语言实现半加器功能，掌握Quartus‖软件输入设计流程，本次实验我分别用实验箱上的开关K1、K2作为半加器两输入A、B;分别用LED灯LED1、LED2作为半加器的两个输出端S、C。

实验时将实验箱的拨动开关拨向下时为低电平“0”。

拨向上时为高电平“1”，LED高电平时灯亮，低电平时灯灭。

其结果均符合半加器的真值表。

fpga开发流程详细FPGA（现场可编程门阵列）的开发流程通常包括以下主要步骤：1.电路设计：这是FPGA开发流程的初始阶段，涉及到系统设计和电路设计。

系统工程师根据任务要求，如系统的指标和复杂度，对工作速度和芯片本身的各种资源、成本等方面进行权衡，选择合理的设计方案和合适的器件类型。

这一阶段通常采用自顶向下的设计方法，将系统划分为若干个基本单元，然后继续将每个基本单元划分为下一层次的基本单元，直到可以直接使用EDA元件库为止。

2.设计输入：这一步骤是将所设计的系统或电路以开发软件要求的某种形式表示出来，并输入给EDA工具的过程。

常用的设计输入方法有原理图输入和HDL 语言输入法。

3.功能仿真：也称前仿真，是在编译之前对用户设计的电路进行逻辑功能验证，没有延迟信息，仅对初步的功能进行验证。

4.综合：将较高级抽象层次的描述转化成较低层次的描述。

根据目标和要求优化所生成的逻辑连线，使得层次设计平面化。

5.综合后仿真：检查综合结果是否和原设计一致，在仿真时，把综合生成的标准延时文件反标注到综合仿真模块中去，可以估计门延时带来的影响，但不能估计线延时。

6.布局布线：这是将综合生成的逻辑网表配置到具体的FPGA芯片上，布局布线是其中最重要的过程。

7.时序仿真：也称后仿真，是指将布局布线的延时信息反标注到设计网标中来检测有无时序违规（建立时间，保持时间等）现象。

8.板级仿真与验证：主要应用于高速电路设计中，以第三方工具进行验证。

9.调试工具：逻辑分析仪（很少使用，太贵），内嵌在线逻辑分析仪（ChipScope）。

在每一步中还有许多具体的过程和技术细节需要注意，包括具体的开发软件的使用方法、各个阶段可能出现的问题和解决方法等。

以上信息仅供参考，建议咨询专业人士获取更准确的信息。

南京理工大学泰州科技学院FPGA系统设计实验报告教材名称：FPGA系统设计与应用开发指导教师：周莉莉实验室：4401学院（系）：电子电气工程学院专业班级：10电信（1）班姓名：周根生朱守超学号：1002040149 1002040150实验学期：2013-2014学年第一学期总评成绩：教师签字：南京理工大学泰州科技学院FPGA系统设计实验报告目录实验一Max+plusII原理图设计输入 (1)实验二简单逻辑电路设计与仿真 (6)实验三组合逻辑电路设计（一） (11)实验四组合逻辑电路设计（二） (16)实验五有限状态机的设计 (26)实验六数字频率计 (32)南京理工大学泰州科技学院FPGA系统设计实验报告课程： FPGA系统设计班级：10电信1班姓名：周根生朱守超学号：10020401491002040150指导教师：周莉莉实验日期：实验题目：Max+plusII原理图设计输入成绩：一、设计任务采用原理图设计输入法，设计一个具有四舍五入功能的电路，其输入为4位二进制数，要求输入大于或等于0101时，电路输出为高电平，小于0101时电路输出为低电平。

二、设计过程根据设计要求列出四舍五入的真值表，如图1.1所示。

图1.1 四舍五入真值表由图1.1可得化简的表达式为OUT=A+BD+BC,由逻辑表达式可知，要设计的电路图有四个输入端（A,B,C,D）和一个输出端OUT,整个电路由两个2输入端的与门和一个3输入的或门组成。

启动MAX+plusII，新建Graphic Editor file文件，后缀为.gdf。

在编辑界面空白处双击左键，出现输入元件对话框如图1.2所示，在Symbol Name栏中直接输入元件的符号名OK，输入端（input）,输出端（output）,连接电路如图1.3所示。

图1.2 操作图1.3 原理图芯片型号选择单击Assign，选择Device，如图1.4所示。

图1.4 型号引脚命名双击PIN_NAME,使其变黑后输入引脚名，并保存文件然后编译，如图1.5所示。

fpga原理图输入
FPGA原理图输入中不能有标题，且文中不能有标题相同的文字。

具体来说，FPGA原理图输入应该只包含电路图中的元件
符号、连线和标注，而不应包含标题或其他文字。

这是为了确保原理图的简洁性和清晰度，使其易于阅读和理解。

有时，原理图上可能会包含一些关键信息的注释或说明，但这不应被视为标题。

在创建FPGA原理图时，应遵循一些基本规则来确保其准确
性和可读性。

例如，应使用标准的电子元件符号和线条表示法，并注意元件之间的正确连接。

此外，应为关键信号添加适当的标注，以帮助读者理解电路的功能和操作。

总之，FPGA原理图输入应该只包含与电路连接和元件功能有
关的信息，而不应包含标题或重复的文字，以确保原理图的简洁性和易读性。

FPGA名词概念1、ASIC:application-specific integrated circuits专用集成电路是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。

ASIC分为全定制和半定制。

ASIC的特点是面向特定用户的需求，ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。

全定制设计需要设计者完成所有电路的设计，因此需要大量人力物力，灵活性好但开发效率低下。

如果设计较为理想，全定制能够比半定制的ASIC芯片运行速度更快。

半定制使用库里的标准逻辑单元(Standard Cell)，设计时可以从标准逻辑单元库中选择SSI(门电路)、MSI(如加法器、比较器等)、数据通路(如ALU、存储器、总线等)、存储器甚至系统级模块(如乘法器、微控制器等)和IP核，这些逻辑单元已经布局完毕，而且设计得较为可靠，设计者可以较方便地完成系统设计。

2、ALU:arithmetic an logic unit算术逻辑单元是中央处理器(CPU)的执行单元，是所有中央处理器的核心组成部分，由“And Gate”（与门）和“Or Gate”（或门）构成的算术逻辑单元，主要功能是进行二位元的算术运算，如加减乘(不包括整数除法)。

基本上，在所有现代CPU体系结构中，二进制都以补码的形式来表示。

3、BCD:binary-coded decimal BCD码或二-十进制代码，亦称二进码十进数是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码。

这种编码形式利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快捷的进行。

4、CLBs:configurable logic blocks可配置逻辑模块。

包含一个可配置开关矩阵，此矩阵有选型电路（多路复用器），触发器和4或6个输入组成。

在Xilinx公司的FPGA器件中，CLB由多个（一般为4个或2个）相同的slice和附加逻辑构成。

FPGA经典笔试题+答案1、FPGA结构一般分为三部分：可编程逻辑块（CLB）、可编程I/O模块和可编程内部连线。

2 CPLD的内部连线为连续式布线互连结构，任意一对输入、输出端之间的延时是固定；FPGA的内部连线为分段式布线互连结构，各功能单元间的延时不定(不可预测)。

3 大规模可编程器件主要有CPLD和FPGA两类，其中CPLD通过可编程乘积项逻辑实现其逻辑功能。

基于SRAM的FPGA器件，每次上电后必须进行一次配置。

FPGA内部阵列的配置一般采用在电路可重构技术，编程数据保存在静态存储器(SRAM) ，掉电易失。

4 目前世界上有十几家生产CPLD/FPGA的公司，最大的两家是：Altera，Xilinx。

5 硬件描述语言(HDL)是EDA技术的重要组成部分，是电子系统硬件行为描述、结构描述、数据流描述的语言，它的种类很多，如VHDL、Verilog HDL、 AHDL6 WHEN_ELSE条件信号赋值语句和 IF_ELSE顺序语句的异同WHEN_ELSE条件信号赋值语句中无标点，只有最后有分号；必须成对出现；是并行语句，必须放在结构体中。

IF_ELSE顺序语句中有分号；是顺序语句，必须放在进程中7 可编程逻辑器件设计输入有原理图输入、硬件描述语言输入和波形输入三种方式。

原理图输入方式是一种最直接的设计描述方式，硬件描述语言的突出优点是：* 语言与工艺的无关性；语言的公开可利用性，便于实现大规模系统的设计； * 具有很强的逻辑描述和仿真功能，而且输入效率高，在不同的设计输入库之间的转换非常方便，用不着对底层的电路和PLD结构的熟悉。

波形设计输入适用于时序逻辑和有重复性的逻辑函数。

8 用VHDL/Veilog HDL语言开发可编程逻辑电路的完整流程：文本编辑→功能仿真→逻辑综合→布局布线→时序仿真。

* 所谓综合，就是根据设计功能和实现该设计的约束条件(如面积、速度、功耗和成本等)，将设计输入转换成满足要求的电路设计方案，该方案必须同时满足与其的功能和约束条件。

《FPGA系统设计》实验报告》QuartusⅡ软件入门并设计1
位半加器
一、设计任务
首先，我们要熟悉ALTERA公司EDA设计工具软件QuartusII，了解其基本的使用步骤。

然后，我们应该仔细观察并熟悉EDA实验箱。

在了解QuartusII软件的基础上，利用QuartusII软件中使用原理图输入的方法设计并实现一个1位半加器。

设计过程
实验目的是设计1位半加器，以下是设计半加器的原理：半加器表达式：进位：co=a and b
和：so=a xnor (not b)
半加器原理图：
图1
半加器的真值表（注：S为和，C为进位）：
表1
实验操作过程中，开关S1、S2对应于图1中的输入端口a、b,灯D6对应于图1中的SO（和）、灯D5对应于图1中的CO （进位）。

三、实验结果实物图
四、总结
这次实验我们认识了认识 Quartus II 界面，学会软件的使用。

会用原理图输入法来设计组合逻辑电路，学会利用EDA 软件进行电子电路设计的详细流程，能够对设计的项目进行编程下载，用硬件验证设计项目。

本次实验主要是做一个1位半加器，是属于一个比较基础、比较容易的实验。

在实验的过程中，会用到已经学过的《数字逻辑电路》的相关知识和结论。

也因此，本实验做起来比较得心应手。