QuartusII简明教程.docx

1、QuartusII简明教程Quartus II简明教程Altera公司的Quartus II设计软件是用来进行SOPC(System-on-a-programmable-chip)设计的综合的设计环境。本教程适用于Quartus II软件的新用户，介绍使用Quartus II软件的进行FPGA设计的基本方法。需要注意，本教程并不是Quartus II软件的详尽的参考手册。本教程包含的主要内容：1、典型的FPGA设计流程；2、开始3、新建project4、设计输入5、编译6、引脚分配7、仿真8、编程、配置FPGA器件9、板级调试1、典型的FPGA设计流程计算机辅助设计（Computer Aide

2、d Design，CAD）软件的使用使得使用可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)器件(比如Field Programmable Gate Array，FPGA)进行数字逻辑电路设计变得非常容易。使用CAD软件进行FPGA设计的典型流程如图1所示。设计输入（Design Entry）：采用什么样方法描述你的设计，比如原理图方式、硬件描述语言方式(Hardware Description Language, HDL)等。综合(Synthesis)：将高层次描述转换为低层次描述。对于FPGA设计就是将设计转换成由FPGA器件所提供的基本单元(Logic Ele

3、ments，LE)所组成的电路。功能仿真(Functional Simulation)：综合后的电路测试你的设计的正确性。适配(Fitter)：时序分析和仿真(Timing Analysis and Simulation)：编程和配置(Programming and Configuration)：图1 FPGA设计的典型设计流程Quartus II软件支持以上设计流程的所有阶段。本教程介绍Quartus II软件的基本特征。2、开始在Quartus II软件中设计的每个电路或者子电路都叫做项目（Project）。Quartus II软件每次只能打开一个Project，并且一个Project的所

4、有信息都必须保存在同一个文件夹。为了开始一个新逻辑电路的设计，首先第一步就是新建一个文件夹来保存此Project的文件。为了保存本教程的设计项目Project，新建文件夹D:introtutorial。本教程运行的例子是一个简单两路开关控制电路。启动Quartus II软件，会打开如图2所示启动画面。启动画面中包含了使用Quartus II软件所需要的几个窗口，用户可以通过鼠标在窗口中选择想要执行的功能。Quartus II软件所提供的绝大多数命令都可以通过选择位于标题栏下面的一系列菜单命令来完成。比如，在Quartus II软件的菜单File单击鼠标左键，打开如图3所示的文件菜单。图2 Qu

5、artus II启动画面在弹出的File菜单上单击单击Exit菜单项，这样可以退出Quartus II软件。一般情况下，无论任何时候使用鼠标选择时，都是使用鼠标左键。因此，通常情况下我们不再明确指出使用鼠标的那个键。少数情况下，当有必要使用鼠标右键时，我们才明确指出。对于有些命令，需要按顺序访问几个菜单命令才可以。本教程中使用符号Menu1 Menu2 Item表示使用鼠标左键先点击菜单Menu1，然后在弹出的菜单中鼠标左键点击Menu2项，然后在弹出的菜单中鼠标单击Item项。例如，File Exit 表示使用鼠标命令退出Quartus II软件。许多的命令也可以通过鼠标点击工具栏上相应得图

6、标来完成。将鼠标放到工具栏上相应的图标上，与图标相对应的命令会显示出来。1.1 Quartus II在线帮助Quartus II软件提供了大量的在线帮助文档，帮您解决在使用Quartus II软件过程中遇到的许多问题。这些文档可以通过Help窗口中菜单访问。图3 文件菜单3、新建Project为开始一个新设计，必须先定义一个设计项目project。Quartus II软件通过提供一个Wizard，使用户的设计任务变得非常简单。为新建一个Project可按如下步骤执行：1、选择File New弹出如图14所示对话框，选择Verilog HDL，点击OK。这样会打开文本编辑器窗口。首先需要为新建的

7、Verilog文件指定一个文件名。选择File Save As打开如图15所示的对话框。在Save as type中选择Verilog HDL File。在File name中填写light。并且勾选Add file to current project。点击Save，这样会将该文件保存在introtutorial文件夹，同时打开Text Editor窗口。图14图15 图16(在light.v标签上点击鼠标右键，弹出图窗口16-1所示，选择Detach Window，弹出如图16-2所示文本编辑窗口，点击最大化按钮，最大化文件编辑器)在Text Editor窗口输入图13所示的Verilog

8、代码，点击File Settings，打开如图17所示对话框，在左侧的Category中选择File选项。选择Project Add/Remove Files也可以打开此对话框。图17如果你使用Quartus II文本编辑器新建Verilog文件，并且勾选了Add file to current project复选框(按照前面的描述)，那么light.v已经是project的一部分了，而且在图17中已经列了出来。否则light.v必须被加入到该项目中。所以如果你使用的不是Quartus II软件的文本编辑器，先拷贝light.v文件到introtutorial文件夹，然后在图17中，点击Fil

9、e name按钮，弹出窗口如图18所示。图18选择light.v文件然后点击Open按钮。弹出图18-1窗口，在图18-1窗口中点击Add按钮，弹出图17所示对话框。点击OK按钮将light.v文件包含到该项目中。(需要补充)图18-15、编译文件light.v中的Verilog代码被Quartus II软件的几个工具所处理，以分析代码的语法有无错误、综合并且产生针对特定目标器件的配置文件，这些工具由Quartus软件的编译器所控制。通过选择Processing Start Compilation，或者点击工具栏图标。随着编译过程的进行，Quartus II软件主窗口的左侧会显示编译的进度。如

10、编译成功会弹出对话框请求确认，如图19-1所示，点击OK，弹出如图19所示的窗口图19-1图19在Quartus II窗口的底部的message窗口，会显示在编译过程中的各种信息。如果编译过程中有错误出现，都会有相应的错误信息给出。编译结束后，Quartus II软件会给出一个编译报告。显示编译报告的窗口会自动显示，如图19所示。窗口可以以正常的方式改变大小、最大化或者关闭，可以通过选择Processing Compilation Report或者点击图标随时打开Compilation Report。6、引脚分配以上编译过程中，Quartus II软件自由选择FPGA器件的引脚作为电路的输入和输出。然而，DE2开发板上的FPGA与其它的器件已经连接好。我们使用扳钮开关Switch，SW0和SW1作为我们的例子电路的外部输入x1和x2。这两个开关分别被连接到FPGA的N25和N26引脚。连接输出f到绿色的发光二极管LEDG0，LEDG0连接到FPGA的AE22引脚。Quartus II软件的引脚分配通过Assignment Editor完成。选择Assignments Pins打开如图24所示的7、电路仿真附录限于作者水平作者：王建民作者单位：哈尔滨理工大学电子科学与技术系修该时间：2008年5月12日版本：0.1