Quartus入门.ppt
《Quartus入门.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Quartus入门.ppt(68页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、Quartus软件入门,电子技术实验(II),问题的提出,设计一个数字钟,使之完成以下功能: 实现时、分、秒的计时;时可采取12小时计时也可采取24小时计时;具有异步清零和启动/停止功能;并可调整时间。 用数码管显示时分秒;具有整点报时功能; 可继续设计日、星期、月、年等其他万年历功能。 可设计秒表功能,闹钟功能。,解决方案1传统的数字系统设计方法,1. 根据设计要求划分功能模块; 2. 确定输入和输出的关系,画出真值表,写出逻辑表达式; 4. 利用公式或卡诺图进行人工化简; 5. 根据化简后的逻辑表达式画出电路原理图; 6. 在面包板上进行实验,验证电路的正确性; 7. 若无错误,再在透明薄
2、膜上用贴图符号贴PCB图; 8. 检查后送制板厂制板; 9. 对PCB板进行安装、调试,若有大的错误,修改设计,重复以上过程,重新制板。,搭积木的方式! 基于电路板的设计方法采用固定功能的器件(通用型器件),通过设计电路板来实现系统功能,传统的数字系统设计方法,特点,采用自下而上(Bottom Up)的设计方法 采用通用型逻辑器件 搭积木式的方式 在系统硬件设计的后期进行仿真和调试 主要设计文件是电路原理图,传统的数字系统设计方法的缺点,效率低下所有这一切,几乎都是手工完成! 设计周期很长; 容易出错; 芯片种类多,数量大,受市场的限制; 设计灵活性差; 产品体积大。,解决方案2现代的数字系统
3、设计方法,首先在计算机上安装EDA软件,它们能帮助设计者自动完成几乎所有的设计过程;再选择合适的PLD芯片,可以在一片芯片中实现整个数字系统。,基于芯片的设计方法采用PLD(可编程逻辑器件),利用EDA开发工具,通过芯片设计来实现系统功能。,EDA软件,空白PLD,+,数字系统,编程,现代的数字系统设计方法(续1),1.根据设计要求划分功能模块 2. PLD开发(利用EDA工具) (1)设计输入:采用原理图或硬件描述语言(HDL),描述出输入和输出的逻辑关系,将整个原理图或程序输入到计算机中; (2)设计的编译:EDA工具可自动进行逻辑综合,将功能描述转换为门级描述,或转换成具体PLD的网表文
4、件,将网表文件自动适配到具体芯片中进行布局布线; (3)功能仿真和时序仿真; (4)编程下载到实际芯片中,在实验台上进行验证; (5)在每一阶段若有问题,可在计算机上直接修改设计,重复以上过程。,现代的数字系统设计方法(续2),3. 设计包含PLD芯片的电路板 (1)在计算机上利用EDA软件画电路原理图; (2) 进行电气规则检查无误后,自动生成网表文件; (3) 利用EDA软件画PCB图,自动布线; (4) 自动进行设计规则检查,无误后输出文件,制板。,优点: 效率高所有这一切,几乎都是借助计算机利用EDA软件自动完成! 容易检查错误,便于修改; 设计周期短、成功率很高 ; 产品体积小。,现
5、代的数字系统设计方法,通常采用自上而下(Top Down)的设计方法 采用可编程逻辑器件 在系统硬件设计的早期进行仿真 主要设计文件是用硬件描述语言编写的源程序 降低了硬件电路设计难度,特点,自行定义器件内部的逻辑和引脚,写出真值表或状态表 EDA开发工具自动进行逻辑综合 模拟仿真编程下载到PLD中,基于芯片采用PLD,利用EDA开发工具,通过芯片设计来实现系统功能。,什么是EDA技术?,EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化) 是在计算机的辅助下完成电子产品设计的一种先进的硬件设计技术! 是立足于计算机工作平台开发出来的一整套先进的设计电子系统的软件
6、工具。,EDA技术的范畴,IC 版图设计,PLD 设计,电路设计,PCB 设计,模拟电路,数字电路,混合电路,设计输入,逻辑综合,仿真,编程下载,本课程内容!,学习EDA到底有什么用呢?,真有趣,可以按自己的想法设计一个芯片!,我也要参加全国大学生电子设计竞赛!,呀,毕业设计正好能用得上哎!,原来在一个芯片里就可以设计一个完整的计算机系统呀!,找工作时也算得上一技之长哦!,电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)技术是以计算机科学和微电子技术发展为先导,汇集了计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术,
7、它是在先进的计算机工作平台上开发出的一整套电子系统设计的软件工具。从20世纪60年代中期开始,人们不断开发出各种计算机辅助设计工具来帮助设计人员进行集成电路和电子系统的设计,集成电路技术的不断发展对EDA技术提出新的要求,并促进了EDA技术的发展。,EDA及其发展, 第一阶段:计算机辅助设计(CAD阶段), 第二阶段:电子设计自动化(EDA)阶段, 第三阶段:电子设计自动化(EDA)的发展阶段,EDA工具,电路仿真工具: 主要用于模拟电路和数字电路的仿真,常见的有SPICEPSPICE 、EWB、MULTISIM等; 电路板级设计工具: 常见的有PROTEL、POWER PCB等; 可编程器件
8、开发工具: 常见的有MAXPLUS II、QUARTUS II、MATLABDSP BUILDER等。,EDA即电子设计自动化技术,是利用计算机工作平台,从事电子系统和电路设计的一项技术。 EDA技术为电子系统设计带来了很大的变化: (1)设计效率提高,设计周期缩短; (2)设计质量提高; (3)设计成本降低; (4)能更充分地发挥设计人员的创造性; (5)设计成果的重用性大大提高,省去了不必要的重复劳动。,EDA设计方法,传统设计方法 vs EDA设计方法,17,本课程要学习的PLD设计EDA工具软件,Quartus 美国Altera公司自行设计的第四代PLD开发软件 可以完成PLD的设计输
9、入、逻辑综合、布局与布线、仿真、时序分析、器件编程的全过程 同时还支持SOPC(可编程片上系统)设计开发,Quartus简介,Quartus提供了方便的设计输入方式、快速的编译和直接易懂的器件编程。能够支持逻辑门数在百万门以上的逻辑器件的开发,并且为第三方工具提供了无缝接口。Quartus支持的器件有:Stratix 、Stratix GX、Stratix、Mercury、MAX3000A、MAX 7000B、MAX 7000S、MAX 7000AE、MAX 、FLEX6000、FLEX10K、FLEX10KA、FLEX10KE、Cyclone、Cyclone 、APEX 、APEX20KC、
10、APEX20KE和ACEX1K系列。Quartus软件包的编程器是系统的核心,提供功能强大的设计处理,设计者可以添加特定的约束条件来提高芯片的利用率。,设计流程,设计准备,设计输入,设计处理,器件编程,功能仿真,时序仿真,器件测试,Quartus II软件的设计过程主要包括: 建立项目 输入设计电路(可采用不同方式) 设计编译 设计仿真 设计下载,Quartus设计流程介绍,Quartus设计流程,启动Quartus 5.0 双击桌面上的Quartus5.0图标或单击开始按扭,在程序菜单中选择Quartus5.0 ,可以启动Quartus5.0。其初始界面如图所示。,1建立项目 利用Quart
11、us II提供的新建工程指南可以帮助我们很容易的建立一个工程: 在主菜单上选择FileNew Project Wizard 将弹出如下图所示对话框。,Quartus设计流程,在上图中的第一个空白处需添入新建工程工作目录的路径,为便于管理,Quartus II软件要求每一个工程项目及其相关文件都统一存储在单独的文件夹中。第二个空白处需添入新建的工程名称。第三个空白处需添入的是工程的顶层设计实体名称,要求顶层设计实体名称和新建的工程名称保持一致。 如上图所示添好后,按Next按钮,将会弹出加入文件对话框,如下图所示。,Quartus设计流程,新建工程工作目录的路径,新建的工程名称,工程的顶层设计实
12、体名称,加入文件对话框:,可以在File空白处选择添入其他已存在的设计文件加入到这个工程中,也可以使用User Library Pathnames按钮把用户自定义的库函数加入到工程中使用。完成后按Next按钮进入下一步。 下面弹出的是选择可编程逻辑器件对话框,如下图所示。选Yes,手动选择需要的器件,选No,则由编译器自动选择。,Quartus设计流程,在下一步弹出的对话框中通过选择器件的封装形式,引脚数目,以及速度级别来约束可选器件的范围。如图所示。,器件设置对话框,Quartus设计流程,EP1K30TC144-3,最后是由新建工程指南建立的工程文件摘要,显示了上面的全部设置选项。至此,新
13、工程建立完毕,在QuartusII设计软件界面的顶部标题栏将显示工程名称和存储路径。如下图所示。,Quartus设计流程,2输入设计电路 单击标题栏中的FileNew对话框,如图所示。,单击New对话框的Device Design Files选项卡, Block diagram/schematic file,选好后单击【OK】按钮,打开原理图编辑器窗口。,Quartus设计流程,设计输入,将所设计的电路的逻辑功能按照开发系统要求的形式表达出来的过程称为设计输入。 设计输入有如下三种方式: (1)原理图输入方式 适用于对系统及各部分电路很熟悉的场合。 (2)硬件描述语言输入方式 硬件描述语言是用
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- Quartus 入门
链接地址:https://www.31doc.com/p-2894403.html