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