EDA技術(shù)第4章

1、第4章 Quartus軟件,Quartus簡介,QUARTUS II簡介,QUARTUS II 軟件涵蓋了從開發(fā)設(shè)計到器件實現(xiàn)的全部功能,Quartus II軟件的設(shè)計過程主要包括： 建立項目 輸入設(shè)計電路（可采用不同方式） 設(shè)計編譯 設(shè)計仿真 設(shè)計下載,Quartus設(shè)計流程介紹,Quartus設(shè)計流程,啟動Quartus 8.1 單擊開始按扭，在程序菜單中選擇Quartus8.1 ，可以啟動Quartus8.1。其初始界面如圖所示。,Quartus軟件的用戶界面,標(biāo)題欄 標(biāo)題欄中顯示當(dāng)前工程的路徑和工程名。 菜單欄 菜單欄主要由文件（File）、編輯（Edit）、視圖（View）、工程（P

2、roject）、資源分配（Assignments）、操作（Processing）、工具（Tools）、窗口（Window）和幫助（Help）等下拉菜單組成。 工具欄 工具欄中包含了常用命令的快捷圖標(biāo)。 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。,1建立項目(不能放在根目錄下) 利用Quartus II提供的新建工程指南可以幫助我們很容易的建立一個工程： 在主菜單上選擇FileNew Project Wizard 將彈出如下圖所示對話框。,Quartus設(shè)計流程新建設(shè)計項目,在上圖中的第一個空白處需添入新建工程工作目錄的路徑，為便于管理，Quartus II軟件要求每一個工

3、程項目及其相關(guān)文件都統(tǒng)一存儲在單獨的文件夾中。第二個空白處需添入新建的工程名稱。第三個空白處需添入的是工程的頂層設(shè)計實體名稱，要求頂層設(shè)計實體名稱和新建的工程名稱保持一致。 如上圖所示添好后，按Next按鈕，將會彈出加入文件對話框，如下圖所示。,新建工程工作目錄的路徑,新建的工程名稱,工程的頂層設(shè)計實體名稱,Quartus設(shè)計流程新建設(shè)計項目,加入文件對話框：,可以在File空白處選擇添入其他已存在的設(shè)計文件加入到這個工程中，也可以使用User Library Pathnames按鈕把用戶自定義的庫函數(shù)加入到工程中使用。完成后按Next按鈕進(jìn)入下一步。 下面彈出的是選擇可編程邏輯器件對話框，如

4、下圖所示。選Yes，手動選擇需要的器件，選No，則由編譯器自動選擇。,Quartus設(shè)計流程新建設(shè)計項目,在下一步彈出的對話框中通過選擇器件的系列及型號，封裝形式，引腳數(shù)目，以及速度級別來約束可選器件的范圍。如圖所示。,器件設(shè)置對話框,Quartus設(shè)計流程新建設(shè)計項目,器件命名方式：,EOM7 128 S L C 84-10 EPM7:產(chǎn)品系列為EPM7000系列 128：有128個邏輯宏單元 S：電壓為5V，AE為3.3V，B為2.5V L：封裝為PLCC，Q代表PQFP等 C：商業(yè)級（Commercial)070度， I：工業(yè)級（Industry),-4085度 M：軍品級（Milita

5、ry),-55125度 84：管腳數(shù)目 10：速度級別,最后是由新建工程指南建立的工程文件摘要，顯示了上面的全部設(shè)置選項。至此，新工程建立完畢，在QuartusII設(shè)計軟件界面的頂部標(biāo)題欄將顯示工程名稱和存儲路徑。如下圖所示。,Quartus設(shè)計流程新建設(shè)計項目,2輸入設(shè)計電路 單擊標(biāo)題欄中的FileNew對話框，如圖所示。,單擊New對話框的 Design Files選項卡， Block diagram/schematic file，選好后單擊【OK】按鈕，打開原理圖編輯器窗口。,Quartus設(shè)計流程設(shè)計輸入,設(shè)計輸入,將所設(shè)計的電路的邏輯功能按照開發(fā)系統(tǒng)要求的形式表達(dá)出來的過程稱為設(shè)計輸

6、入。 設(shè)計輸入有如下三種方式： （1）原理圖輸入方式 適用于對系統(tǒng)及各部分電路很熟悉的場合。 （2）硬件描述語言輸入方式 硬件描述語言是用文本方式描述設(shè)計，硬件描述語言有ABEL、AHDL、VHDL、Verilog等，其中VHDL和Verilog已成為IEEE標(biāo)準(zhǔn)。 （3）波形輸入方式,Quartus設(shè)計流程,原理圖輸入法優(yōu)缺點,優(yōu)點： 1）可以與傳統(tǒng)的數(shù)字電路設(shè)計法接軌，即使用傳統(tǒng)設(shè)計方法得到電路原理圖，然后在Quartus平臺完成設(shè)計電路的輸入、仿真驗證和綜合，最后下載到目標(biāo)芯片中。 2） 它將傳統(tǒng)的電路設(shè)計過程的布局布線、繪制印刷電路板、電路焊接、電路加電測試等過程取消，提高了設(shè)計效率，

7、降低了設(shè)計成本，減輕了設(shè)計者的勞動強(qiáng)度。 缺點： 1）原理圖設(shè)計方法沒有實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，不同的EDA軟件中的圖形處理工具對圖形的設(shè)計規(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,設(shè)計輸入,Quartus設(shè)計流程,軟件主界面工具按鈕見P130,在編輯窗中的任何一個位置上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇其中的輸入元件項Insert-Symbol，于是將彈出如下圖所示的輸入元件的對話框,設(shè)計輸入,Quartus設(shè)計流程,元件選擇窗口,選擇菜單File-Save 命令

8、，將已設(shè)計好的原理圖文件取名并存盤在已為此項目建立的文件夾內(nèi)。,設(shè)計60進(jìn)制加法計數(shù)器,Quartus設(shè)計流程,將設(shè)計項目設(shè)置成可調(diào)用的元件,作業(yè),完成60進(jìn)制加法計數(shù)器的原理圖輸入,The End Thank you,上節(jié)課總結(jié),1、項目文件放在根目錄下 2、節(jié)點標(biāo)號的使用 3、繪制導(dǎo)線與畫線是不同的概念 問題： 1.編輯圖形模塊的作用？ 2.總線怎么表示？ 3.項目文件的作用？,本節(jié)課內(nèi)容,介紹編譯、仿真、下載,3設(shè)計編譯 Quartus編譯器的主要任務(wù)是對設(shè)計項目進(jìn)行檢查并完成邏輯綜合，同時將項目最終設(shè)計結(jié)果生成器件的下載文件。編譯開始前，可以先對工程的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置（P140-141)。

9、上機(jī)時練習(xí) Quartus軟件中的編譯類型有全編譯和分步編譯兩種。 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擊圖標(biāo) 可以進(jìn)行全編譯,Quartus設(shè)計流程設(shè)計編譯,全編譯的過程包括分析與綜合（Analysis q2.0 : output; ) variable counter3 :MACHINE OF BITS (rr2.0) WITH STATES(r0 = B”000, r1 = B”001, r2 = B”011, r3 = B010, r4 = B”110, r5 = B”111, r6 = B101, r7 = B100);,begin q = rr; counter3.reset = reset; counter3.clk = clk; CASE counter3 IS when r0 = counter3 = r1; when r1 = counter3 = r2; when r2 = counter3 = r3; when r3 = counter3 = r4; when r4 = counter3 = r5; when r5 = counter3 = r6; when r6 = counter3 = r7; when r7 = counter3 = r