Quartus II 使用示例 用Verilog HDL设计38译码器 • 实验说明

Quartus II设计工具支持多种设计输入模型,本次实验使用Verilog硬件表述语言在DE2开发平 台上设计一个基本组合逻辑电路——38译码器。通过这个实验,读者可以了解使用Qua rtus工具设计硬件的基本流程。

• 实验步骤

1.打开Quartus II工作环境,如图1所示。 [pic] 图1 打开Quartus II工作环境

2.           新建一个Quartus工程,在File菜单中选择New           Project
   Wizard帮助新建工程。打开Wizard之后,界面如图2所示。点击Next,输入工程
   工作路径、工程文件名以及顶层实体名。

   注意:这里输入的顶层实体名字必须与之后设计文件(比如.v文件)的顶层实体
   名相同,默认实体名与工程文件名相同,本次实验采用这种命名方法,当然哟农
   户也可以根据需要输入不同的实体名。

   工作路径:E:\Projects\quartus_project\decode_38
   工程文件名:decode_38
   顶层实体名:decode_38

   输入结束后如图3所示。输入结束后点击Next。
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                     图2  New Project Wizard界面

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                        图3  输入设计工程信息
3.
   添加设计文件,界面如图4所示。如果用户之前已经有设计文件(比如.v文件),
   那么再次添加相应文件,如果没有完成的设计文件,点击Next,之后添加并且编
   辑设计文件。
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                          图4  添加设计文件

4.
   选择设计所用器件。由于本次实验使用Altera公司提供的DE2开发板,用户必须选
   择与DE2开发板相对应的FPGA器件型号。

   在Family菜单中选择 Cyclone II
   在Target device选项框中选择 Specific device selected  in  ‘Available
   devices’ list
   在Available device列表中选择 EP2C35F672C6 这个型号的器件。

   完成后如图5所示,点击Next。



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                          图5  选择相应器件

5.
   设置EDA工具。设计中可能会用到的EDA工具有综合工具、仿真工具以及时序分析工
   具。在本次实验中不使用这些工具,因此点击Next直接跳过设置。
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                          图6  设置EDA工具
6.                          查看新建工程总结。在基本设计完成后,Quartus
   II会自动生成一个总结让用户核对之前的设计(如图7所示),确认后点击Fini
   sh完成新建。
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                          图7  新建工程总结

   在完成新建后,Quartus                                 II界面中Project
   Navigator的Hierarchy标签栏中会出现用户正在设计的工程名以及所选用的器件
   型号,如图8所示。
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                       图8  观察正在设计的工程

7.                                添加所需设计文件。本次实验通过Verilog
   HDL来描述所设计的硬件,因此要添加verilog设计文件到工程文件中去。
   打开File菜单中New选项或者点击图标[pic]新建一个设计文件,选择
   Verilog HDL File,如图9所示,点击Ok。
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                        图9  选择设计文件类型

8.                                              输入硬件描述。在Quartus
   II环境提供的文本编辑器中输入用户所设计的硬件描述。本次实验设计的是一个
   38译码器,输入代码如图10所示。
   [pic]
                         图10  输入设计代码

9.
   保存设计。打开File菜单中Save选项或者点击图标[pic]保存设计,如图11所示。


   给设计文件命名decode_38,与实体名相同,点击保存。




                                [pic]
                         图11  保存设计文件

10. 编译文件。打开Processing菜单中的start选项,点击Start Analysis & Elaboration。 编译完成后,状态窗口如图12所示。 [pic] 图12 状态窗口

  1. 配置引脚。为了将逻辑分配到FPGA外围引脚上,必须根据所用的FPGA型号配置输出 引脚。本次实验是用的是Altera公司提供的DE2开发平台。根据所提供的DE2用户 指导手册,将38译码器的输入与输出分别配置到DE2开发板的3个选择开关(SW2 ,SW1,SW0)以及8个LED(LEDR8 — LEDR0)上。

    具体步骤如下: 选择菜单Assignments中的Pins选项,如图13所示。 [pic] 图13 引脚配置界面

    在图示下半部分引脚列表中,输入相应的引脚编号,如图14所示。 [pic] 图14 输入引脚编号

  2.      综合与布局布线。完成以上步骤后,选择菜单Processing中的Start
    

    Compilation选项,或者点击快捷键[pic]开始整个工程的综合、布局以及布线。 如图15所示。 [pic] 图15 综合、布局布线过程 完成后,工程的状态窗口如图16所示。 [pic] 图16 状态窗口

  3. 将设计下载在FPGA中。在菜单Tools中选择Programmer或者点击快捷键[pic]打开程 序下载环境,如图17所示。 [pic] 图17 程序下载界面

    点击Hardware Setup按钮设置下载时使用的硬件。如图18所示。 [pic] 图18 Hardware Setup界面

    点击Close确认设置。

  4. 下载程序。在Programmer界面中,将decode_38.sof文件列表中Program/Configu re属性钩上。如图19所示。 [pic] 图19 选择Program/Configure属性

    点击Start按钮开始下载程序。完成后,下载进度条显示为100%,如图20。 [pic] 图20 下载进度显示

    至此,整个实验结束。用户可以在DE2开发板上测试38译码器的逻辑功能。