第3章 Altera Quartus II软件开发向导
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6.3 Quartus II操作指南6.3.1简介Altera技术领先的Quartus II设计软件配合一系列可供客户选择的IP核,可使设计人员在开发和推出FPGA、CPLD和结构化ASIC设计的同时,获得无与伦比的设计性能、一流的易用性以及最短的市场推出时间。
这是设计人员首次将FPGA移植到结构化ASIC 中,能够对移植以后的性能和功耗进行准确的估算。
Quartus II软件支持VHDL和Verilog硬件描述语言(HDL)的设计输入、基于图形的设计输入方式以及集成系统级设计工具。
Quartus II软件可以将设计、综合、布局和布线以及系统的验证全部都整合到一个无缝的环境之中,其中还包括和第三方EDA工具的接口。
Quartus II的主要特性有:<1>基于模块的设计方法提供工作效率<2>更快集成IP<3>在设计周期的早期对I/0引脚进行分配和确认<4>存储器编译器<5>支持CPLD、FPGA和基于HardCopy 的ASIC<6>使用全新的命令行和脚本功能自动化设计流程<7>高级教程帮助深入了解Quartus II的功能特性。
Altera公司的Quartus II软件提供了可编程片上系统(SOPC)设计的一个综合开发环境,是进行SOPC设计的基础。
Quartus II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。
Quartus II设计软件根据设计者需要提供了一个完整的多平台开发环境,它包括整个FPGA和CPLD设计阶段的解决方案。
有关Quartus II的典型设计流程如图6-43所示。
1图6-43 Quartus II的典型设计流程此外,Quartus II软件为设计流程的每个阶段提供了Quartus II图形用户界面、EDA 工具界面和命令行界面。
Quartus II软件操作基础本章介绍Altera公司的Quartus II6.0版本软件的使用方法作为EDA实训设计的基础。
通过本章的学习读者可初步采用Quartus II 软件的原理图输入法和HDL文本输入法来设计数字电路和系统并掌握用EDA实训仪设计电路进行硬件验证的方法。
uartus II是Altera公司近几年推出的新一代、功能强大的可编程逻辑器件设计环境至今已公布了6.0以上版本。
Quartus II 软件提供了SOPC设计的综合开发环境是SOPC设计的基础。
Quartus II集成环境支持系统级设计、嵌入式系统设计和可编程器件设计的设计输入、编译、综合、布局、布线、时序分析、仿真、编程下载等EDA设计过程。
Quartus II支持多种编辑输入法包括图形编辑输入法VHDL、Verilog HDL和AHDL的文本编辑输入法符号编辑输入法以及内存编辑输入法。
下面以Quartus II6.0版本为例介绍Quartus II软件的基本操作。
2.1 Quartus II软件的安装Quartus II6.0版本设计软件的安装比较简单只要把Quartus II6.0设计软件光盘放入计算机的光驱中安装光盘将自动引导完成Quartus II6.0的安装。
但软件安装结束之后还必须在软件中指定Altera公司的授权文件License.dat才能正常使用Quartus II软件。
在Windows 2000或Windows XP系统下指定授权文件的操作步骤如下① 打开Windows窗口下的“控制面板”用鼠标左键双击控制面板上的“系统”图标或用鼠标右键点击“我的电脑”在弹出的对话框中选择“属性”在弹出的“系统特性”对话框中展开“高级”页面如图2.1所示。
用鼠标左键点击该页面上的“环境变量”按钮弹出如图2.2所示的“环境变量”对话框。
在环境变量对话框中点击“XXX的用户变量”XXX为用户PC机名栏目下的“新建”按钮弹出“新建用户变量”对话框见图2.2中所示。
第二章Quartus II的使用2.1 Quartus II概述Quartus II是Altera公司继MAX+PLUS II后,所提供的FPGA/CPLD开发集成环境,主要针对本公司新器件和大规模FPGA的开发。
Quartus II提供一个容易适应特定设计所需要的完整的多平台设计环境。
它不仅包括FPGA/CPLD设计所有阶段的解决方案,而且也提供可编程片上系统(SOPC)设计的综合性环境。
Quartus II除了保留有MAX+PLUS II的特色外,也可以利用第三方的综合工具,如Synopsys、NativeLink、仿真工具ModelSim等。
2.1.1 设计的主要环节Quartus II可以使设计者完成设计输入、分析与综合、仿真、布局布线、时序分析及编程下载等工作。
下图显示了使用Quartus II进行设计的各主要环节。
全编译图2.1.1 Quartus II进行设计的主要环节这几个环节分别介绍如下:1.设计输入设计输入包括图形输入和硬件描述语言(HDL)文本输入两大类型。
本次实验中主要用到其中的原理图输入和VHDL输入两种方式。
HDL设计方式是现今设计大规模数字集成电路的常用形式,除IEEE标准中VHDL与Verilog HDL两种形式外,还有各自FPGA厂家推出的专用语言,如Quartus II下的AHDL。
HDL语言描述在状态机、控制逻辑、总线功能方面较强;而原理图输入在顶层设计、数据通路逻辑等方面具有图形化强、功能明确等特点。
Quartus II支持层次化设计,可以在一个新的输入编辑环境中调用不同输入设计方式完成的模块,从而完成混合输入设计以发挥二者各自特色。
212.分析与综合在完成设计输入之后,即可对其进行分析与综合。
其中先进行语法的分析与校正,然后依据逻辑设计的描述和各种约束条件进行编译、优化、转换和综合。
最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。
因此,综合就是将电路的高级语言(如行为描述)转换成低级的,可与FPGA/CPLD的基本结构相映射的网表文件或程序。
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告(2011 —2012 学年第 2 学期)课程名称: FPGA 开课实验室:信自楼xxx 2012年 03 月 04日年级、专业、班计科xxx 学号Xxxxxxxxx 姓名Xxx 成绩实验项目名称熟悉Altera Quarstus II 开发环境指导教师Xxxx 教师评语教师签名:年月日注:报告内容按实验须知中七点要求进行。
一、实验目的●熟悉QuartusII软件的操作环境。
●熟悉QuartusII软件开发FPGA的基本操作流程。
●可独立使用使用QuartusII软件开发新工程。
二、实验原理Quartus II 是Altera公司的综合性PLD开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL 以及AHDL(Altera Hardware Description Language)等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。
Quartus II可以在XP、Linux以及Unix上使用,除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外,提供了完善的用户图形界面设计方式。
具有运行速度快,界面统一,功能集中,易学易用等特点。
Quartus II支持Altera的IP核,包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库,使用户可以充分利用成熟的模块,简化了设计的复杂性、加快了设计速度。
对第三方EDA 工具的良好支持也使用户可以在设计流程的各个阶段使用熟悉的第三方EDA工具。
此外,Quartus II 通过和DSP Builder工具与Matlab/Simulink相结合,可以方便地实现各种DSP应用系统;支持Altera的片上可编程系统(SOPC)开发,集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体,是一种综合性的开发平台。
三、实验内容本次实验通过给定的工程实例“38译码器”来熟悉Altera QuartusII软件的基本操作、设计、编译以及仿真流程。