《Altera编程与配置》课件.pptVIP

**************AlteraFPGA器件概述AlteraFPGA是可编程逻辑器件，拥有可配置的逻辑块、存储单元和连接，实现自定义电路。AlteraFPGA采用基于SRAM的架构，逻辑功能和连接结构可通过编程配置，实现不同逻辑功能的实现。AlteraFPGA可用于各种应用领域，包括数字信号处理、通信、工业控制等。FPGA器件的组成结构FPGA器件包含多个基本单元，例如可编程逻辑块（CLB）、输入输出块（IOB）、存储器块（M9K）、数字信号处理块（DSP）等。这些单元可以通过可编程互连网络连接，构成复杂的逻辑电路，实现各种功能。FPGA的结构灵活，可以满足不同的设计需求。AlteraFPGA软硬件开发流程1设计输入创建硬件描述语言（HDL）代码，例如Verilog或VHDL，或使用图形化设计工具，例如QuartusII。2综合将HDL代码或图形设计转换为逻辑门级网表，这是FPGA配置的底层描述。3布局布线将逻辑门级网表映射到FPGA的特定硬件资源，并确定每个逻辑门的位置和互连。4编程文件生成生成用于配置FPGA器件的编程文件，通常为比特流文件。5编程下载将编程文件下载到FPGA器件，使器件按照设计的功能运行。6验证测试使用仿真工具或实际硬件测试FPGA器件的功能和性能。QuartusII开发软件简介综合开发环境QuartusII是一款功能强大的集成开发环境（IDE），用于设计、仿真和编程AlteraFPGA和CPLD器件。设计流程管理QuartusII提供完整的FPGA开发流程管理，涵盖电路设计、仿真、综合、布局布线、编程等所有步骤。强大功能软件功能包括逻辑设计、硬件描述语言（HDL）编辑、仿真工具、器件编程器和硬件配置工具等。丰富资源QuartusII提供丰富的在线帮助文档、教程和示例项目，方便用户学习和使用软件。QuartusII界面及基本操作QuartusII主界面QuartusII软件的主界面提供用户友好的图形界面，包含菜单栏、工具栏和项目窗口等。项目导航器项目导航器提供项目文件和资源的组织管理，方便用户访问和操作项目文件。设计输入用户可以通过图形编辑器、文本编辑器或硬件描述语言输入设计，实现电路的逻辑功能。编译与综合编译和综合过程将用户的设计转化为FPGA器件可执行的配置数据。电路设计与综合电路设计使用硬件描述语言(HDL)或图形化设计工具来描述电路的功能和结构，例如Verilog或VHDL。行为建模根据电路的功能，使用HDL语言或图形化设计工具来描述电路的逻辑行为，例如状态机、算术运算、逻辑运算等。结构建模根据电路的功能，使用HDL语言或图形化设计工具来描述电路的结构，例如寄存器、组合逻辑、时序逻辑等。综合将HDL代码或图形化设计工具中的电路描述转换为FPGA器件内部的逻辑门级网表，完成逻辑优化。电路仿真与调试电路仿真和调试是FPGA开发中必不可少的部分，确保设计的正确性和功能完整性。1功能验证通过仿真工具模拟电路行为，检查逻辑功能是否符合预期。2时序分析分析电路的时序特性，确保满足时序要求，避免竞争冒险。3硬件调试使用逻辑分析仪、示波器等工具分析实际电路运行状态，排查问题。编程文件生成1综合将HDL代码转化为网表文件。2布局布线将网表文件映射到FPGA器件结构。3编程文件生成生成可用于编程FPGA器件的配置文件。生成编程文件是FPGA开发流程的最后一步，也是将设计成果转化为实际可运行的硬件的关键步骤。FPGA器件编程配置数据准备使用QuartusII软件生成编程文件，该文件包含配置FPGA器件所需的所有信息。编程方式选择根据FPGA器件类型和应用需求选择合适的编程方式，如JTAG、SPI、ASIC等。编程设备连接将编程设备连接到FPGA器件，并确保连接正确无误。编程指令发送通过编程设备向FPGA器件发送编程指令，将配置数据写入器件内部的存储单元。编程完成验证使用相应的工具验证编程是否成功，并确保FPGA器件正常工作。编程文件下载与验证1配置验证使用逻辑分析仪或示波器验证FPGA芯片工作是否正常。2下载编程文件将生成的编程文件下载到FPGA器件。3编程文件生成使用QuartusII软件生成编程文件。在FPGA器件编程完成之后，需要进行验证，确保编程文件正确下载并且FPGA器件能够正常工作。AlteraCPLD器件概述可编程逻辑器件CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）