FPGA設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)軟件Quartus II的使用技巧之：Quartus II軟件基礎(chǔ)介紹

5.1??Quartus?II軟件簡(jiǎn)介

Quartus?II設(shè)計(jì)軟件是Altera提供的完整的多平臺(tái)設(shè)計(jì)環(huán)境，能夠直接滿足特定設(shè)計(jì)需要，為可編程芯片系統(tǒng)（SOPC）提供全面的設(shè)計(jì)環(huán)境。Quartus?II軟件含有FPGA和CPLD設(shè)計(jì)所有階段的解決方案。

Quartus?II是Altera公司新一代的EDA設(shè)計(jì)工具，由該公司早先的MAX+PLUS?II演變而來(lái)。不僅繼承了MAX+PLUS?II工具的優(yōu)點(diǎn)，更提供了對(duì)新器件和新技術(shù)的支持，使設(shè)計(jì)者能夠能輕松和全面地介入設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。本章將對(duì)這個(gè)軟件進(jìn)行全面的介紹。

5.2??Quartus?II軟件新特性

可以按照個(gè)人偏好，自定義Quartus?II軟件的布局、菜單、命令和圖標(biāo)。當(dāng)?shù)谝淮未蜷_(kāi)Quartus?II軟件時(shí)，可以在標(biāo)準(zhǔn)Quartus?II用戶界面和MAX+PLUS?II界面之間選擇外觀和操作習(xí)慣，或者稍候使用“Customize”對(duì)話框（Tools菜單）選擇外觀和操作習(xí)慣。

“Customize”對(duì)話框也允許設(shè)置是否顯示Quartus?II或者M(jìn)AX+PLUS?II快捷菜單，是設(shè)置在菜單欄的左邊還是右邊。Quartus?II快捷菜單包含的菜單命令用于每個(gè)Quartus?II應(yīng)用程序，是常用處理命令。如圖5.1所示為“Customize”對(duì)話框。

MAX+PLUS?II快捷菜單與MAX+PLUS?II軟件的MAX+PLUS?II菜單類似，提供用于應(yīng)用程序的命令，也是常用的MAX+PLUS?II菜單命令。MAX+PLUS?II菜單上的命令與相應(yīng)的Quartus?II命令功能相同。如圖5.2所示為Quartus?II和MAX+PLUS?II快捷菜單。

圖5.1??Customize對(duì)話框

圖5.2??Quartus?II和MAX+PLUS?II快捷菜單

以下步驟描述了使用Quartus?II基本設(shè)計(jì)流程。

（1）使用New?Project?Wizard（“File”菜單）建立新工程并指定目標(biāo)器件或器件系列。

（2）使用Text?Editor建立Verilog?HDL、VHDL或Altera硬件描述語(yǔ)言（AHDL）設(shè)計(jì)。根據(jù)需要，使用Block?Editor?建立表示其他設(shè)計(jì)文件的符號(hào)框圖，也可以建立原理圖。還可以使用Mega?Wizard??Plug-In?Manager（“Tools”菜單）生成宏功能模塊和IP功能的自定義變量，在設(shè)計(jì)中將它們例化。

（3）?使用Assignment?Editor、Pin?Planner、Settings對(duì)話框（“Assignments”菜單）、Floorplan?Editor、“Design?Partitions”窗口、“LogicLock”功能指定初始設(shè)計(jì)約束。

（4）進(jìn)行Early?Timing?Estimate，在完成Fitter之前生成時(shí)序結(jié)果的早期估算。

（5）使用SOPC?Builder或DSP?Builder建立系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)。

（6）使用Software?Builder為Excalibur?器件處理器或Nios?嵌入式處理器建立軟件和編程文件。

（7）使用Analysis?&?Synthesis?對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合。

（8）如果設(shè)計(jì)含有分區(qū)，而沒(méi)有進(jìn)行完整編譯，則需要采用Partition?Merge合并分區(qū)。

（9）通過(guò)使用Simulator?和Generate?Functional?Simulation?Netlist命令在設(shè)計(jì)中執(zhí)行功能仿真。

（10）使用Fitter對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行布局布線。

（11）使用PowerPlay?Power?Analyzer進(jìn)行功耗估算和分析。

（12）使用Timing?Analyzer對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行時(shí)序分析。

（13）使用Simulator對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行時(shí)序仿真。

（14）使用物理綜合、Timing?Closure平面布局圖、LogicLock功能、“Settings”對(duì)話框和Assignment?Editor改進(jìn)時(shí)序，達(dá)到時(shí)序逼近。

（15）使用Assembler為設(shè)計(jì)建立編程文件。

（16）使用編程文件、Programmer和Altera硬件對(duì)器件進(jìn)行編程，或?qū)⒕幊涛募D(zhuǎn)換為其他文件格式以供嵌入式處理器等其他系統(tǒng)使用。

（17）使用SignalTap??II?Logic?Analyzer、SignalProbe功能或Chip?Editor對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試。

（18）使用Chip?Editor、Resource?Property?Editor和Change?Manager管理工程更改。

5.3??Quartus?II軟件的安裝與啟動(dòng)

使用PC機(jī)安裝Quartus?II的系統(tǒng)配置要求如下。

·??CPU：奔騰II?400MHz以上。

·??內(nèi)存：512MB以上。

·??大于800MB的安裝空間。

·??Windows?2000或Windows?XP操作系統(tǒng)。

·??Microsoft?Windows兼容的SVGA顯卡。

·??具有并行通信口或USB通信口，以便用下載電纜。

Quartus?II軟件安裝步驟如下。

（1）運(yùn)行安裝向?qū)В篒nstall.exe。

（2）單擊“Install?Quartus?II?and?Related?Software”按鈕，進(jìn)入歡迎界面，單擊“Next”按鈕進(jìn)入安裝Quartus?II軟件的安裝向?qū)Ы缑?。在這個(gè)安裝向?qū)Ы缑嬷校x中Quartus?II，其他項(xiàng)目不選，單擊“Next”按鈕，進(jìn)入下一步。

（3）在“License?Agreement”對(duì)話框上選中“I?accept?the?terms?of?the?license?agreement”選項(xiàng)，單擊“Next”按鈕，進(jìn)入下一步。

（4）在“Custom?information”對(duì)話框上，輸入用戶信息“User?Name：xxx，Company?Name：xxx”，單擊“Next”按鈕，進(jìn)入下一步。

（5）在“Choose?Destination?Location”對(duì)話框上選擇安裝路徑，也可使用默認(rèn)路徑。確保硬盤上有足夠的空間，單擊“Next”按鈕進(jìn)入下一步。

（6）在?Setup?Type?對(duì)話框上選中“Complete”選項(xiàng)，單擊“Next”按鈕，進(jìn)入下一步。

（7）確認(rèn)安裝設(shè)置，單擊“Next”按鈕，安裝向?qū)ч_(kāi)始復(fù)相關(guān)文件。

（8）在“Quartus?II?Talkback”對(duì)話框上，單擊“確定”按鈕繼續(xù)安裝。

（9）在“Install?shield?Wizard?Complete”對(duì)話框上，去掉“Launch?Quartus?II?6.0”選項(xiàng)，單擊“Finish”按鈕，完成安裝。

（10）回到安裝向?qū)е鹘缑?，單擊“Install?FLElm?Server”按鈕，啟動(dòng)?FLElm?Server?的安裝向?qū)АＴ凇癈hoose?Destination?Location”對(duì)話框上，單擊“Next”按鈕，安裝到默認(rèn)路徑。

（11）文檔復(fù)制完畢，單擊“Finish”按鈕，完成安裝。

（12）回到安裝向?qū)е鹘缑?，單擊“Exit”按鈕，退出安裝向?qū)А?/p>

（13）根據(jù)license的安裝說(shuō)明安裝license。

（14）至此，?Quartus?II?6.0?已經(jīng)可以使用了。

5.4??Quartus?II軟件設(shè)計(jì)流程

利用Quartus?II進(jìn)行設(shè)計(jì)的流程如圖5.3所示。

這是一個(gè)完整的設(shè)計(jì)流程，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，其中的一些步驟可以進(jìn)行簡(jiǎn)化。簡(jiǎn)化的Quartus?II設(shè)計(jì)過(guò)程如圖5.4所示。

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