数字电路FPGA实验讲义 Quartus Ii使用说明 Quartus Ii Web edition Software下载地址: http://dl.alteracom/?edition=web 请按照网站说明要求下载注册。 下面给出该软件的基于原理图设计的常用基本操作,包括原理图输入、连线、宏模块建 立、总线操作、编译仿真、管脚定义以及下载实现等基本操作步骤,更多功能需要同学们在 实践中不断探索积累经验 新建项目 双击 Quartus II图标启动软件,点击File菜单下NeW选项,进入如下界 (2 New New Quartus II Project 4 Design Files AHDL File Block Diagram/Schematic File EDIF File Qsys System File State Machine file SystemVerilog HDL File Td Script File Verilog HDL File VHDL File 4 Memory Files Hexadecimal (Intel-Format) File Memory Initialization File 4 Verification/ Debugging Files In-System Sources and Probes File Logic Analyzer Interface File SignalTap II Logic Analyzer File niversity Program VWF d Other Fil AHDL Indude File Block Symbol File Chain Desaription File Synopsys Design Constraints File OK Cancel Help 如要新建项目直接点击0K,然后点Next,输入项目的存放目录和项目名称 后再点Next进入器件选择界面, Device family选择 Cyclone II, Available device选择EP3C25Q240C8,如下图所示:
数字电路 FPGA 实验讲义 Quartus II 使用说明 Quartus II Web Edition Software 下载地址： http://dl.altera.com/?edition=web 请按照网站说明要求下载注册。 下面给出该软件的基于原理图设计的常用基本操作，包括原理图输入、连线、宏模块建 立、总线操作、编译仿真、管脚定义以及下载实现等基本操作步骤，更多功能需要同学们在 实践中不断探索积累经验。 一、 新建项目 双击 Quartus II 图标启动软件，点击 File 菜单下 New 选项，进入如下界 面： 如要新建项目直接点击 OK，然后点 Next，输入项目的存放目录和项目名称 后再点 Next 进入器件选择界面，Device family 选择 Cyclone Ⅲ,Available device 选择 EP3C25Q240C8,如下图所示：
New Project Wizard Family Device Settings [page 3 of 5 Select the family and device you want to target for compilation You can install additional device support with the Install Devices command on the tools menu Device family Show in Ava Family: Cydone Package Devices: All coun Target device Speed grade O Auto device selected by the Fitter Name filter o Specific device selected in 'Available devices ist v Show ad O Other: n/a Available devices Name Core Voltage LEs User I/Os EP3C25F321.2V 24624216 60825 EP3C253212y 24624215 P3c25Q24.1.2N 24624149 点击界面下面的Next,进入 EDA Tool设置界面,直接点Next,进入新窗 口后点 Finish,返回工程界面,点击工具栏新建文件图标如下: a Quartus II 32-bit-E: /shiyan2015xia/wangyong/wangyong- wangyong File Edit View Project Assignments Processing Tools Window Help v 日日4 C:wangyong navigator △ Cydone II:EP3c25024c8 i wangyong 进入新建文件类型选择界面,选择 Block Diagram/ Schematic file如下图 所 Cy New New Quartus I Project AHDL File Block Diagram/Schematic File EDIF File Qsys System File State Machine File Systemverilog HDl file Td Script File 点击0K后进入原理图设计界面
点击界面下面的 Next，进入 EDA Tool 设置界面，直接点 Next，进入新窗 口后点 Finish,返回工程界面，点击工具栏新建文件图标如下： 进入新建文件类型选择界面，选择 Block Diagram/Schematic File 如下图 所示： 点击 OK 后进入原理图设计界面
原理图的设计 1、电路图输入: 在原理图设计界面点击工具栏 Symbol Tool图标如下所示: 国线③ 进入如下界面: Quartus安装目录下的 libraries子目录存放的是系统库里的电路模块,双 击 Libraries窗口中的 quartus/ libraries一行,出现常见库文件目录如下 4 B f: /altera/quartus/ibraries/ b O megafunctions a others altera\quartus\libraries\ primitives子目录下分别为缓冲逻辑单元( buffer)、基本逻辑 单元(ogic)、其它单元( other)、引脚单元(pin)和存储单元( storage)五个子类。 Buffer子类 中包含的是缓冲逻辑器件,如 alt in buffer、 alt out buffer、wire等; logic子类中包含 的是基本逻辑器件,如and、or、xor等门电路器件; other子类中包含的是常量单元, 如 constant、vcc和gnd等;pin子类中包含的是输入、输出和双向引脚单元; storage 子类中包含的是各类触发器,如df、tf等。 altera\quartus\libraries\ others子目录下包含了 MAX Plus2所有的常用的逻辑电路 和 Opencore_plus函数,这些逻辑函数可以直接应用到原理图的设计上,其中74系列
二、 原理图的设计 1、电路图输入： 在原理图设计界面点击工具栏 Symbol Tool 图标如下所示： 进入如下界面： Quartus 安装目录下的 libraries 子目录存放的是系统库里的电路模块，双 击 Libraries 窗口中的 quartus/libraries 一行，出现常见库文件目录如下： altera\quartus\libraries\ primitives 子目录下分别为缓冲逻辑单元(buffer)、基本逻辑 单元(logic)、其它单元(other)、引脚单元(pin)和存储单元(storage)五个子类。Buffer 子类 中包含的是缓冲逻辑器件，如 alt_in buffer、alt_out_buffer、wire 等；logic 子类中包含 的是基本逻辑器件，如 and、or、xor 等门电路器件；other 子类中包含的是常量单元， 如 constant、vcc 和 gnd 等；pin 子类中包含的是输入、输出和双向引脚单元；storage 子类中包含的是各类触发器，如 dff、tff 等。 altera\quartus\libraries\ others 子目录下包含了 MAX Plus2 所有的常用的逻辑电路 和 Opencore_plus 函数，这些逻辑函数可以直接应用到原理图的设计上，其中 74 系列
模块的说明书见器件手册或实验课程网站中的参考资料中 altera\quartus\libraries\ megafunctions是参数化函数,包括LPM 函数( Library of Parameterized Modules)和 MegaCore AMPP函数( Altera Megafunction Partners Program),包含 arithmetic、 gates、I/0和 storage 四个子类。 arithmetic子类中包含的是算法函数,如累加器、加法器、乘 法器和LPM算术函数等; gates子类中包含的是多路复用器和门函数;I/0 子类中包含的是时钟数据恢复(CDR)、锁相环(PL)、千兆位收发器(GXB) LⅦDS接收发送器等; storage子类中包含的是存储器、移位寄存器模块和 LPM存储器函数。 下图中选择了一个两输入与门 Libraries 4 0 f: / altera/quartus /braies/ b O megafunctions b a others 口 primitives D白 buffer 号and12 号and2 号 Name v Repeat-insert mode 点击oK后将与门放入原理图设计窗口中,下图中的74390是从 altera\quartus\libraries\ others子目录下的 MAXPlus2中取出的。 D回气"气、口、、 10/ 1CLKA 1QB 1CLKB 1QC 1QD 2CLR 2QB 2CLKA 2QC 2CLKB 2QD instDUAL COUNTER 2、电路连线: 在原理图设计窗口上端的工具栏里,常用按钮如下图所示:
模块的说明书见器件手册或实验课程网站中的参考资料中。 altera\quartus\libraries\ megafunctions 是参数化函数，包括 LPM 函数（Library of Parameterized Modules）和 MegaCore AMPP 函数（Altera Megafunction Partners Program），包含 arithmetic、gates、I/O 和 storage 四个子类。arithmetic 子类中包含的是算法函数，如累加器、加法器、乘 法器和 LPM 算术函数等；gates 子类中包含的是多路复用器和门函数；I/O 子类中包含的是时钟数据恢复（CDR）、锁相环（PLL）、千兆位收发器（GXB）、 LVDS 接收发送器等；storage 子类中包含的是存储器、移位寄存器模块和 LPM 存储器函数。 下图中选择了一个两输入与门： 点 击 OK 后 将 与 门 放 入 原 理 图 设 计 窗 口 中 ， 下 图 中 的 74390 是 从 altera\quartus\libraries\ others 子目录下的 MAXPlus2 中取出的。 2、电路连线： 在原理图设计窗口上端的工具栏里，常用按钮如下图所示：
这几个按钮从左到右依次为: 原理图输入:用于添加工程中所需要的各种原理图函数和符号。 输入输出管脚工具:用于给电路添加输入输出管脚。 宏模块工具:用于添加一个宏模块,用户可定义输入和输出以及一些相关参 数,用于自顶向下的设计,下面会介绍其使用方法 正交节点工具:用于画垂直和水平的连线,同时可定义节点的名称。 正交总线工具:用于画垂直和水平的总线。 正交管道工具:用于模块之间的连线和映射 斜线节点工具:用于画垂直和水平的连线,同时可定义节点的名称 斜线总线工具:用于画垂直和水平的总线 斜线管道工具:用于模块之间的连线和映射。 画图工具:分别为矩形、圆形、直线和弧线工具 部分连线工具:使用此项可以实现局部连线 橡皮筋工具:使用此项移动图形元件时引脚与连线不断开。 3、宏模块工具操作 有两种方法生成电路模块: (1)、点击宏模块工具图标,在原理图窗口中按住鼠标左键拖动得到宏模块如下图 所示: I O Type 点击选中宏模块,按鼠标右键,在弹出窗口中选 Properties进入如下界面: ca Block Properties I/osE Parameter Format Name ck name 在Name中输入宏模块名称,点Jos定义模块输入输出管脚如下:
这几个按钮从左到右依次为： 原理图输入：用于添加工程中所需要的各种原理图函数和符号。 输入输出管脚工具：用于给电路添加输入输出管脚。 宏模块工具：用于添加一个宏模块，用户可定义输入和输出以及一些相关参 数，用于自顶向下的设计，下面会介绍其使用方法。 正交节点工具：用于画垂直和水平的连线，同时可定义节点的名称。 正交总线工具：用于画垂直和水平的总线。 正交管道工具：用于模块之间的连线和映射。 斜线节点工具：用于画垂直和水平的连线，同时可定义节点的名称。 斜线总线工具：用于画垂直和水平的总线。 斜线管道工具：用于模块之间的连线和映射。 画图工具：分别为矩形、圆形、直线和弧线工具 部分连线工具：使用此项可以实现局部连线。 橡皮筋工具：使用此项移动图形元件时引脚与连线不断开。 3、宏模块工具操作 有两种方法生成电路模块: (1)、点击宏模块工具图标，在原理图窗口中按住鼠标左键拖动得到宏模块如下图 所示： 点击选中宏模块，按鼠标右键，在弹出窗口中选 Properties 进入如下界面： 在 Name 中输入宏模块名称，点 I/Os 定义模块输入输出管脚如下：