數字電子線路基礎：3-1Quartus II軟件使用及門電路實驗

1、3.1 Quartus II軟件使用及門電路實驗1 實驗目的(1)通過實驗學習Quartus II軟件的使用方法。(2)通過實驗學習FPGA工程的實驗方法。(3)學習第一個FPGA工程。2 實驗儀器設備(1)FPGA開發(fā)實驗箱。(2)數字萬用表。(3)電腦。3 預習(1)復習FPGA開發(fā)有關的流程。(2)復習Verilog HDL語言語法。(3)復習實驗所用的相關原理。(4)按要求編寫實驗中要求的硬件描述語言程序。4 實驗內容（1）Quartus II軟件的使用與點亮LED燈。雙擊桌面的，打開Quartus II 軟件。 打開后會出現下圖提示，由于是第一次創(chuàng)建工程，所以直接關閉（也可以點擊，直

2、接跳到第4步。首次使用軟件建議直接關閉）1 關閉后出現Quartus II 主窗口如下圖所示。 2 新建一個工程，點擊FileàNew Project Wizard。1 彈出如下窗口。1是工程存放的文件夾路徑，注意不能有中文。2是自定義的工程名，輸入的時候3也會同時被輸入。輸入完畢后，點擊“Next”。2 彈出如下窗口，什么都不用填，直接點擊“Next”。3 彈出如下器件選擇窗口。根據我們試驗箱的器件型號，我們在（1）處選擇 CycloneIV E，在（2）處選擇EP4CE6E22C8。選擇完畢后點擊“Next”。1 彈出如下窗口,直接點擊“Next”。2 彈出如下窗口，可檢查剛才的

3、輸入是否有錯誤，沒有的話直接點擊“Finish”。這樣，我們就新建完成了一個工程，相比于初始界面，有工程的界面會有一些變化，如方框所示。3 接下來可以進行編程。點擊FileàNew，或者直接點擊，彈出如下窗口。我們使用的是Verilog語言，所以點選“Verilog HDL File”，然后點擊“OK”。11.當原本灰色的區(qū)域變成了白色的文本框時，就可以在這里編寫程序了。12我們在文本框中輸入一個簡單的程序，該程序實現當按鍵S1按下時，led1亮。13程序輸入完畢后，點擊“Processing”à“Start Compilation”, 或者直接點擊，運行程序。等待一段時間

4、，如果程序沒有出錯，會彈出成功提示對話框，點擊“OK”。14查看引腳分配，點擊“Assignment”à“Pin planner”。15彈出窗口如下圖所示，可以看到key鏈接在芯片的1腳，led1鏈接在芯片的3腳（此時也可以根據需要點擊location自行分配引腳）。16下載程序到芯片。點擊“Tools”à“Programmer”，彈出如下窗口。17如果（1）處沒有出現“USB-Blaster USB-0”，則按如下順序操作，有則忽略這步。18點擊“Add File”, 按如下步驟選擇文件。19選擇完畢后，點擊Start，等待程序下載完畢。20參考實驗箱器件引腳圖，我們把需

5、要連接的引腳接上。需要連接的引腳是第15步所分配的IC引腳，將按鍵變量對應的IC端口和實驗箱提供的按鍵連接起來（任選一個按鍵），將LED變量對應的IC端口和實驗箱提供的LED連接起來（任選一個）。對應的連接端口參考以下幾個電路圖。(注意：JTAG接口不支持熱拔插，請避免在芯片通電的情況下插拔接口，以免燒壞芯片。引腳接口可以直接插拔。)時鐘信號區(qū)：CLK0為90腳，CLK1為23腳。實驗開發(fā)平臺模塊電路引出接口定義LED數碼管顯示開關量輸入模塊二電路（C2區(qū)）21連線完畢后觀察按鍵控制的LED燈點亮和熄滅的情況，理解程序的含義，修改程序，看看是否有不需要的部分，將其簡化，或者是換一種描述方式，采用組合電路的描述方法。編寫對應程序并上交。(注意：JTAG接口不支持熱插拔，請避免在芯片通電的情況下插拔接口，以免燒壞芯片。引腳接口可以直接插拔。)5 思考題(1)一個基本的Verilog HDL語言描述的硬件電路的模塊包括哪些必要因素？(2)描述建立一個大規(guī)模邏輯設計FPGA工程的要點。(3)總結本次實驗的心得。附錄1：點亮LED燈參考程序module led1(clk,rst_n,led1,key);input key;input clk;input rst_n;output led1;reg led1;a