Quartus II 仿真工具使用指南

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title: "Quartus II 仿真工具使用指南"
source: "日常学习资料/FPGA培训资料/FPGA培训_2012_07/2.2.quartus ii 仿真工具.pdf"
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author: "FPGA培训资料"
date: "2012-07"
size: "960 KB"
pages: 43
status: done
method: PDF文本提取(pdftotext)
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核心内容

Altera(现Intel)FPGA开发工具Quartus II的仿真功能培训材料,涵盖前仿真、后仿真和Signal Tap逻辑分析仪的使用。

仿真类型对比

仿真类型说明特点
前仿真RTL逻辑功能仿真检查逻辑功能,不含延时信息
后仿真含延时的逻辑仿真包含综合工具给出的延时信息
Signal Tap实际硬件验证占用FPGA资源,结果更真实

前仿真步骤

  1. 生成网表:编译生成功能验证网表
  2. 新建波形文件:创建.vwf后缀的波形文件
  3. 添加节点:使用Node Finder添加输入输出信号
  4. 编辑波形:对信号设置各种输入激励
  5. 设置仿真属性:Assignment → Settings → Simulation
  6. 选择仿真模式:Simulation mode = Function
  7. 运行仿真:Processing → Start Simulation(快捷键)
  8. 检查结果:对比输入输出波形

后仿真步骤

与前仿真流程相同,关键区别:

  • Simulation mode 改为 Timing
  • 需先完成引脚分配(Pin Placement)
  • 包含实际的时序延时信息

引脚分配的重要性:不同引脚位置影响布局布线结果,进而影响后仿真结果。

Signal Tap II 逻辑分析仪

概念

  • 内置于FPGA硬件的逻辑分析工具
  • 可捕获实际运行时的内部信号
  • 比纯软件仿真更真实可靠

使用流程

  1. 新建Signal Tap文件:配置界面
  2. 连接硬件:确认PC与开发板(DE2)连接
  3. 选择Hardware和Device
  4. 选择采样时钟:通常选择设计中的内部信号(如iclk)
  5. 添加要查看的信号
  6. 设置Trigger条件
  7. 保存设置并编译
  8. 下载到FPGA
  9. 运行分析:点击Start Analysis查看结果

高级用法:MegaWizard方式

  • 通过MegaWizard插入Signal Tap IP核
  • 与Top module联合设计
  • 设计灵活度更高,可控性更好

关键注意事项

  1. 前仿真 vs 后仿真:前仿真验证逻辑正确性,后仿真验证时序是否符合要求
  2. Signal Tap资源占用:会消耗FPGA的LE资源和布线资源
  3. 引脚分配影响时序:不同的引脚分配会导致不同的布局布线结果
  4. 仿真数据格式:FPGA返回的数据帧通常以特定前缀/后缀标识(如fa/fb)

关联笔记