FPGA設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)軟件Quartus II的使用技巧之：Quartus II軟件基礎(chǔ)介紹

5.1QuartusII軟件簡(jiǎn)介

QuartusII設(shè)計(jì)軟件是Altera提供的完整的多平臺(tái)設(shè)計(jì)環(huán)境，能夠直接滿(mǎn)足特定設(shè)計(jì)需要，為可編程芯片系統(tǒng)（SOPC）提供全面的設(shè)計(jì)環(huán)境。QuartusII軟件含有FPGA和CPLD設(shè)計(jì)所有階段的解決方案。

QuartusII是Altera公司新一代的EDA設(shè)計(jì)工具，由該公司早先的MAX+PLUSII演變而來(lái)。不僅繼承了MAX+PLUSII工具的優(yōu)點(diǎn)，更提供了對(duì)新器件和新技術(shù)的支持，使設(shè)計(jì)者能夠能輕松和全面地介入設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。本章將對(duì)這個(gè)軟件進(jìn)行全面的介紹。

5.2QuartusII軟件新特性

可以按照個(gè)人偏好，自定義QuartusII軟件的布局、菜單、命令和圖標(biāo)。當(dāng)?shù)谝淮未蜷_(kāi)QuartusII軟件時(shí)，可以在標(biāo)準(zhǔn)QuartusII用戶(hù)界面和MAX+PLUSII界面之間選擇外觀和操作習(xí)慣，或者稍候使用“Customize”對(duì)話(huà)框（Tools菜單）選擇外觀和操作習(xí)慣。

“Customize”對(duì)話(huà)框也允許設(shè)置是否顯示QuartusII或者M(jìn)AX+PLUSII快捷菜單，是設(shè)置在菜單欄的左邊還是右邊。QuartusII快捷菜單包含的菜單命令用于每個(gè)QuartusII應(yīng)用程序，是常用處理命令。如圖5.1所示為“Customize”對(duì)話(huà)框。

MAX+PLUSII快捷菜單與MAX+PLUSII軟件的MAX+PLUSII菜單類(lèi)似，提供用于應(yīng)用程序的命令，也是常用的MAX+PLUSII菜單命令。MAX+PLUSII菜單上的命令與相應(yīng)的QuartusII命令功能相同。如圖5.2所示為QuartusII和MAX+PLUSII快捷菜單。

圖5.1Customize對(duì)話(huà)框

圖5.2QuartusII和MAX+PLUSII快捷菜單

以下步驟描述了使用QuartusII基本設(shè)計(jì)流程。

（1）使用NewProjectWizard（“File”菜單）建立新工程并指定目標(biāo)器件或器件系列。

（2）使用TextEditor建立VerilogHDL、VHDL或Altera硬件描述語(yǔ)言（AHDL）設(shè)計(jì)。根據(jù)需要，使用BlockEditor建立表示其他設(shè)計(jì)文件的符號(hào)框圖，也可以建立原理圖。還可以使用MegaWizard®Plug-InManager（“Tools”菜單）生成宏功能模塊和IP功能的自定義變量，在設(shè)計(jì)中將它們例化。

（3）使用AssignmentEditor、PinPlanner、Settings對(duì)話(huà)框（“Assignments”菜單）、FloorplanEditor、“DesignPartitions”窗口、“LogicLock”功能指定初始設(shè)計(jì)約束。

（4）進(jìn)行EarlyTimingEstimate，在完成Fitter之前生成時(shí)序結(jié)果的早期估算。

（5）使用SOPCBuilder或DSPBuilder建立系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)。

（6）使用SoftwareBuilder為Excalibur™器件處理器或Nios®嵌入式處理器建立軟件和編程文件。

（7）使用AnalysisSynthesis對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合。

（8）如果設(shè)計(jì)含有分區(qū)，而沒(méi)有進(jìn)行完整編譯，則需要采用PartitionMerge合并分區(qū)。

（9）通過(guò)使用Simulator和GenerateFunctionalSimulationNetlist命令在設(shè)計(jì)中執(zhí)行功能仿真。

（10）使用Fitter對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行布局布線(xiàn)。

（11）使用PowerPlayPowerAnalyzer進(jìn)行功耗估算和分析。

（12）使用TimingAnalyzer對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行時(shí)序分析。

（13）使用Simulator對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行時(shí)序仿真。

（14）使用物理綜合、TimingClosure平面布局圖、LogicLock功能、“Settings”對(duì)話(huà)框和AssignmentEditor改進(jìn)時(shí)序，達(dá)到時(shí)序逼近。

（15）使用Assembler為設(shè)計(jì)建立編程文件。

（16）使用編程文件、Programmer和Altera硬件對(duì)器件進(jìn)行編程，或?qū)⒕幊涛募D(zhuǎn)換為其他文件格式以供嵌入式處理器等其他系統(tǒng)使用。

（17）使用SignalTap®IILogicAnalyzer、SignalProbe功能或ChipEditor對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試。

（18）使用ChipEditor、ResourcePropertyEditor和ChangeManager管理工程更改。

5.3QuartusII軟件的安裝與啟動(dòng)

使用PC機(jī)安裝QuartusII的系統(tǒng)配置要求如下。

·CPU：奔騰II400MHz以上。

·內(nèi)存：512MB以上。

·大于800MB的安裝空間。

·Windows2000或WindowsXP操作系統(tǒng)。

·MicrosoftWindows兼容的SVGA顯卡。

·具有并行通信口或USB通信口，以便用下載電纜。

QuartusII軟件安裝步驟如下。

（1）運(yùn)行安裝向?qū)В篒nstall.exe。

（2）單擊“InstallQuartusIIandRelatedSoftware”按鈕，進(jìn)入歡迎界面，單擊“Next”按鈕進(jìn)入安裝QuartusII軟件的安裝向?qū)Ы缑?。在這個(gè)安裝向?qū)Ы缑嬷校x中QuartusII，其他項(xiàng)目不選，單擊“Next”按鈕，進(jìn)入下一步。

（3）在“LicenseAgreement”對(duì)話(huà)框上選中“Iacceptthetermsofthelicenseagreement”選項(xiàng)，單擊“Next”按鈕，進(jìn)入下一步。

（4）在“Custominformation”對(duì)話(huà)框上，輸入用戶(hù)信息“UserName：xxx，CompanyName：xxx”，單擊“Next”按鈕，進(jìn)入下一步。

（5）在“ChooseDestinationLocation”對(duì)話(huà)框上選擇安裝路徑，也可使用默認(rèn)路徑。確保硬盤(pán)上有足夠的空間，單擊“Next”按鈕進(jìn)入下一步。

（6）在SetupType對(duì)話(huà)框上選中“Complete”選項(xiàng)，單擊“Next”按鈕，進(jìn)入下一步。

（7）確認(rèn)安裝設(shè)置，單擊“Next”按鈕，安裝向?qū)ч_(kāi)始復(fù)相關(guān)文件。

（8）在“QuartusIITalkback”對(duì)話(huà)框上，單擊“確定”按鈕繼續(xù)安裝。

（9）在“InstallshieldWizardComplete”對(duì)話(huà)框上，去掉“LaunchQuartusII6.0”選項(xiàng)，單擊“Finish”按鈕，完成安裝。

（10）回到安裝向?qū)е鹘缑?，單?ldquo;InstallFLElmServer”按鈕，啟動(dòng)FLElmServer的安裝向?qū)?。?ldquo;ChooseDestinationLocation”對(duì)話(huà)框上，單擊“Next”按鈕，安裝到默認(rèn)路徑。

（11）文檔復(fù)制完畢，單擊“Finish”按鈕，完成安裝。

（12）回到安裝向?qū)е鹘缑?，單?ldquo;Exit”按鈕，退出安裝向?qū)А?/p>

（13）根據(jù)license的安裝說(shuō)明安裝license。

（14）至此，QuartusII6.0已經(jīng)可以使用了。

5.4QuartusII軟件設(shè)計(jì)流程

利用QuartusII進(jìn)行設(shè)計(jì)的流程如圖5.3所示。

這是一個(gè)完整的設(shè)計(jì)流程，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，其中的一些步驟可以進(jìn)行簡(jiǎn)化。簡(jiǎn)化的QuartusII設(shè)計(jì)過(guò)程如圖5.4所示。

圖5.3QuartusII設(shè)計(jì)流程 圖5.4簡(jiǎn)化的QuartusII設(shè)計(jì)過(guò)程