quartus II 使用说明

### Quartus II 使用说明详解 #### 一、Quartus II 概述 Quartus II 是由 Altera 公司开发的一款强大的 FPGA/CPLD 设计软件，它支持多种硬件描述语言（HDL），包括 VHDL 和 Verilog HDL，并且提供了图形化的电路设计工具。Quartus II 的主要功能包括设计输入、编译、仿真、适配以及编程等，这些功能构成了一个完整的 FPGA 设计流程。 #### 二、典型的 CAD 流程 在 FPGA 设计领域中，使用计算机辅助设计 (CAD) 软件可以极大地简化逻辑电路的设计过程。一个典型的 FPGA CAD 流程如下图所示： 1. **设计输入**：在此阶段，用户通过文本编辑器输入 VHDL 或 Verilog HDL 代码来描述电路的行为，或者通过图形化界面绘制电路图。 2. **编译**：设计文件被编译，软件将检查语法错误并生成内部数据结构。 3. **综合**：编译后的设计经过综合过程，将其转换为基本门级网表模型。 4. **适配**：将综合后的网表映射到具体的 FPGA 架构上，确定资源分配和连线路径。 5. **时序分析与仿真**：对设计进行时序分析，并通过功能仿真验证其正确性。 6. **编程与配置**：最后一步是将设计下载到 FPGA 芯片中，实现硬件电路的功能。 #### 三、Quartus II 的使用步骤 1. **启动新项目**：首先需要创建一个新的工程，在这个过程中，你需要指定项目的名称、存储位置以及目标设备（即所使用的 FPGA 型号）。 - 在 Quartus II 主界面选择“File”菜单下的“New Project Wizard”，按照向导提示完成项目设置。 2. **VHDL 设计输入**：设计可以通过 VHDL 进行描述。在本教程中，我们将使用 VHDL 来定义电路的行为。 - 打开项目后，在“File”菜单中选择“New”，然后选择“VHDL File”，创建一个新的 VHDL 文件。 - 编写 VHDL 代码来描述所需的电路行为。 - 保存文件并将其添加到当前项目中。 3. **编译设计**：编译设计文件是为了检查语法错误并生成用于后续处理的数据结构。 - 在“Processing”菜单中选择“Start Compilation”，Quartus II 将自动执行编译过程。 4. **引脚分配**：在实际的 FPGA 芯片上，每个 I/O 引脚都需要被正确地分配给设计中的信号。 - 在“Assignments”菜单中选择“Pin Planner”，打开引脚规划器，手动或自动分配引脚。 5. **仿真设计电路**：为了确保设计的正确性，在下载到 FPGA 之前，通常需要进行功能仿真。 - 在“Processing”菜单中选择“Start Simulation”，设置仿真参数并运行仿真。 6. **编程和配置 FPGA 设备**：一旦设计被验证无误，就可以将其下载到实际的 FPGA 设备中。 - 在“Processing”菜单中选择“Start Programming”，Quartus II 将自动生成配置文件并下载到 FPGA。 7. **测试设计电路**：最后一步是对下载到 FPGA 上的设计进行物理测试，确保其按预期工作。 - 连接必要的测试设备，如示波器，根据设计的功能进行相应的测试。 #### 四、注意事项 - 本教程假设读者拥有一块 Altera DE2 开发板，并且该开发板已经连接到安装了 Quartus II 软件的计算机上。如果没有 DE2 板，也可以通过学习此教程了解 FPGA 的编程和配置过程。 - 教程中的屏幕截图基于 Quartus II 版本 5.0。如果使用其他版本的 Quartus II 软件，某些图像可能会略有不同。 Quartus II 提供了一整套解决方案，帮助用户完成从设计输入到最终测试的整个 FPGA 设计流程。通过遵循上述步骤，即使是初学者也能轻松掌握使用 Quartus II 进行 FPGA 设计的基本方法。