电子信息-EDA技术实验指导书.doc

EDA技术 实验指导书 适用于电子信息工程专业 QUARTUS II 8.1软件的使用 一、实验目的及要求： 练习使用QUARTUS II 8.1软件，掌握利用该软件进行简单EDA设计的基本流程； 完成一个通过拨码开关控制发光二极管亮灭的应用，实验结束后可独立完成思考题。 二、实验环境及器材： 微机（已安装授权的QUARTUS II 8.1软件） EDA/SOPC实验开发系统 USB Blaster下载线一根 三、背景知识及操作流程： QUARTUS II是ALTERA公司推出的EDA开发工具，其前身为MAX PLUS II，目前实验室安装的版本为8.1，利用该软件可进行对可编程逻辑器件的分析、综合、下载等设计。 EDA/SOPC实验开发系统是由北京百科公司生产的一套EDA实验系统，其核心芯片采用ALTERA公司的CYCLONE系列FPGA产品EP1C6Q240C8，同时配备了丰富的外部接口资源，可供学生进行EDA设计实验。 启动QUARTUS后的界面如图1所示，首先需要创建一个工程，具体操作过程如下： 图1 QUARTUS软件的启动界面 （1）点击File – New Project Wizard创建一个新工程，系统显示如图2。 图2 工程创建向导的启始页 （2）点击Next，为工程选择存储目录、工程名称、顶层实体名等，如图3所示； （3）点击Next，若目录不存在，系统可能提示创建新目录，如图4所示，点击“是”按钮创建新目录，系统显示如图5所示； （4）系统提示是否需要加入文件，在此不添加任何文件； （5） 点击Next，进入设备选择对话框，如图6，这里选中实验箱的核心芯片CYCLONE系列FPGA产品EP1C6Q240C8； （6）点击Next，系统显示如图7，提示是否需要其他EDA工具，这里不选任何其他工具； （7）点击Next后，系统提示创建工程的各属性总结，若没有错误，点击Finish，工程创建向导将生成一个工程，这时软件界面如图8，在窗口左侧显示出设备型号和该工程的基本信息等。 图3 输入工程名称、存储目录 图4 提示是否创建新文件夹 图5 提示是否添加文件 图6 芯片型号选择 图7 提示是否利用其他EDA设计工具 图8 工程阐述汇总 至此工程创建好完成，一下进行具体的设计了，为实现用一个拨码开关控制一个LED亮灭的功能，可用VHDL编写一个程序实现，具体操作过程如下： 点击File-New创建一个设计文件，系统显示如图9； 图9 创建一个设计文件 选择设计文件的类型为VHDL File； 点击OK，系统显示如图10，窗口右侧为VHDL的编辑窗口。 图10 新建的一个VHDL源文件的编辑窗口 在编辑窗口中编辑以下程序： library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity test is Port ( led:out std_logic; key:in std_logic ); end test; architecture Behavioral of test is begin led = key; end Behavioral; （5）输入程序后，存盘，如图11所示： 图11 存盘 ( 6 ) 点击Processing-Start Compilation编译该文件，系统将开始编译，结束后，给出提示信息和编译结果，如图5-12所示： 图12 编译结果显示 ( 7 ) 仿真 （ 8 ）建立时序仿真文件,如图9所示，选择“Vector Waveform File”，出现图10的界面，在Name空白处击右键，Insert→Insert Node or Bus。 图 10 图11 在图11中单击 图12 在12中单击，再单击 →OK→OK。如图13所示 图13 仿真文件存盘时，文件名字必须与顶层文件同名，即test，默认即可。 图14 图15 图15是为仿真输入赋值的。如想赋值‘1’，单击 。 （ 9 ） 单击菜单进行仿真 图16 仿真结果如图17。 图17 仿真波形 点击Assignment-Pins进行引脚分配，实验箱上拨码开关和LED对应的引脚分别为58和98，分配结果如图18所示。 图18 引脚分配 参照步骤（5）重新编译系统，系统将生成FPGA配置文件，在编译过程中若显示警告可不理会； 准备下载，注意打开实验箱电源，并连接下载电缆； 点击Tools-Programmer将配置文件下载到FPGA，系统显示如