EDA实验指导书-quartus.doc





《EDA实验指导书-quartus.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《EDA实验指导书-quartus.doc(47页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 河北科技师范学院机电工程学院 电子设计自动化(EDA)实验指导书选用教材:EDA技术实用教程第三版 潘松、黄继业编著电子信息实验室杜殿会2012.4.3电子设计自动化(EDA)课程实验指导书使用说明电子设计自动化(EDA)实验指导书适用于 电子信息工程 本科专业和 应用电子技术 专科专业,共有验证型实验 0 个、综合型实验 0 个、设计型实验 12 个。其中 电子信息工程本科 专业实验 14 学时,实验/理论学时比为 14/40 ,包括 简单组合电路的设计 、 加法计数器的设计及显示 、 用原理图输入法设计8位全加器 和 8位十六进制频率计设计 等 12 个实验项目。本实验现有主要实验设备
2、12 台(套),每轮实验安排学生 24 人,每组 2 人,每轮实验需要安排实验指导教师 2 人。其他需要说明的内容实验指导书执笔人: 杜殿会 实验指导书审核人: 目 录一、 EDA实验系统主板与芯片管脚对应关系3二、Quartus II软件使用过程操作及实验注意事项:3实验一:1位全加器的设计6实验二 8位全加器设计9实验三 加法计数器及译码电路设计11实验四 数码管扫描驱动显示电路设计13实验五 正弦信号发生器设计15实验六 自动售货机程序设计18实验七 数字时钟设计20实验八 8位十六进制频率计设计23附录:EDA技术实验开发系统ZY11EDA13BE实验箱简介30 EDA实 验 指 导
3、书 一、 EDA实验系统主板与芯片管脚对应关系1、主板系统I/O分配:主板功能模块:对应主板I/O口号:对应核心芯片管脚号:数码管/液晶 位选(a,b,c) (0.2) I/O 0 27 9脚段选(a,bf)(6.0)I/O 3 910 16 脚发光二极管LED(116) (A/D,D/A)I/O 12 27I/O 1219 I/O 13 2024 31I/O 21 2636 41I/O 2744按键/键盘KD1KD16I/O 28 43I/O 28 3045 47I/O 31 3653 58I/O 37 4260 65I/O 4367 喇叭I/O 44 68 表1 实验箱主芯片输入输出端口引
4、脚号2、时钟输入:时钟号属性对应芯片EP1K30QC208-2 的引脚号GCK1:输入79 脚GCK2:输入183 脚GCK3:输入80 脚 表2 时钟输入对应芯片引脚号3、模式选择开关拨码开关使用说明:1脚:ON表示数码管SM1-SM8有效,否则无效;2脚:ON表示发光二极管LED1-LED8有效,否则无效;3脚:ON表示发光二极管LED9-LED16有效,否则无效;4脚:ON表示拨位和微动开关KD1/K1-KD8/K8有效,否则无效;5脚:ON表示拨位和微动开关KD9/K9-KD16/K16有效,否则无效;6脚:ON表示AD转换有效,否则无效;7脚:ON表示DA转换有效,否则无效;8脚:O
5、N表示开关指示灯KL1-KL16有效,否则无效。二、Quartus II软件使用过程操作及实验注 意事项:1、建立工作库文件夹建立工作库目录,以便存储工程(Project)项目设计文件,建立一个文件夹用于放置工程项目的所有文件,此文件夹被EDA软件默认为工作库(Work Library)。注意:新建一个文件夹,文件夹名不要用中文,也最好不要用数字,不要设置在本软件的安装目录中。如:E:banjiaqi2、输入设计项目和存盘打开Quartus II,选择File NewBlock Diagram/Schematic File(或其他类型文件)OK.原理图输入方法:在编辑窗口中的任何位置上右击鼠标
6、,在出现的快捷菜单中选InsetSymbol(或者在编辑窗口中双击鼠标左键),在新出现的窗口左侧Libraries中选择路径及器件,然后单击窗口中的OK按钮。如果知道所调入元件的名称,可在窗口左下部的Name:栏内直接输入元件名称后单击OK按钮。逐一将所需原件全部调入。用单击拖动的方法连接好电路,在输入输出引脚上双击使其变黑,修改引脚名称。文本输入方法:直接在软件编辑窗口中输入,或在其他任何文本输入编辑软件中输入(半角、英文)在复制粘贴到本软件文本编辑窗口中即可。 选择菜单FileSave As(不要直接点击存储按钮,或选择FileSave,那会覆盖上次保存时的默认路径中的文件),选择保存文件
7、路径到刚建立的工程目录中,给文件取名注意后缀为“.bdf”、“.vhd”、“.vwf”等。参见教材图5-43所示。3、将设计项目设置成可调用的元件在设计文件打开的情况下,选择菜单FileCreate/UpdateCreate Symbol File for Current File,即可将当前文件变成一个元件符号存盘于工程目录中,以待更高层设计中调用。询问是否创建工程选否。4、更高一层或顶层文件设计关闭底层文件,重新建立一个原理图或文本文件编辑窗口,方法同前,包括先前生成的底层文件(调入元件窗口左下角name窗口右侧点击“”),编辑好后另存到同一工程目录下。如教材图5-44所示。5、将设计项目
8、设置成工程和时序仿真在顶层文件另存时,会出现是否创建工程提示框,选择“是”即进入创建工程指导过程,如果选择“否”,保存后再创建工程需要点击进入FileNewNew Quartus II Project,进入New Project Wizard(或点击FileNew Project Wizard);next输入工程目录或工作库目录(第一相框)、工程名称和顶层设计文件名(或点击右侧“”查找相关参数) 添加工程中包含的文件选择器件(仅进行功能仿真时,此步可越过)选择eda输入编译或综合工具、仿真工具、时间分析器工具,此步可不选默认为Altera公司相关软件工程项目将要创建的相关信息,点击finsh即
9、完成工程设置。6、全程编译Quartus II编译器是由一系列处理模块构成的,包括设计项目检错、逻辑综合、结构综合、输出结果、时序分析。将设计文件适配到FPGA/CPLD目标器件中,同时产生多种输出文件,如功能和时序信息文件、器件编程的目标文件等。选择Processing菜单下Start Compilation,启动全程编译。编译过程中中断或结束,会在编辑窗口下方出现Massage编译信息窗口,包括错误、警告、成功等信息,双击错误提示语句会自动索引到源文件中错误所在位置,便于修改。如果编译成功会出现Compilation Report-Flow Summary对话框,显示硬件耗用统计报告。7、
10、时序仿真打开波形编辑器:File菜单下NewVerification/Debugging FilesVector waveform FileOK,出现波形编辑器窗口设置仿真时间区域:EditEnd Time在Time栏处输入仿真时间,通常选数十微妙OK,结束设置。端口信号名引入及输入激励信号波形编辑方法1:View菜单下Utility WindowsNode FinderFilter框中选Pins:allList将Nodes Found框中节点选中拖到波形编辑器窗口中。方法2:Edit菜单下InsertInsert Node or BusNode FinderFilter框中选Pins:all
11、List将Nodes Found中出现的端口选中点击端口出现在右侧Selected Nodes框中OK端口自动进入波形编辑器。方法3:在波形编辑器窗口的左栏内单击鼠标右键Insert Insert Node or Bus余下与方法2中的步骤相同。编辑输入波形和总线数据格式设置波形文件存盘:FileSave As .启动仿真器:ProcessingStart Simulation,直到出现“Simulation Report Window”仿真结束。观察仿真结果:查看延时,时间轴缩放,鼠标、光标定位,群组等。8、引脚锁定:(此步必须在选择元器件并编译仿真通过后才可行): Assignments菜
12、单 Pin,在Location栏下依次输入端口名所对应的引脚号。引脚锁定后要再次启动编译器进行编译,将引脚信息锁定进入下载文件中。实验过程中,修改某些参数后,要保存和重新编译、下载。9、文件下载实验箱上电源关断的前提下连好数据线,电源线,打开交流开关,关掉时钟模块电源,然后下载程序。Tools菜单Programmer如果是第一次使用下载编程器,应进行硬件设置,点击Hardware SetupAdd Hardware选ByteBlasterLPT1-对于并口下载线Close;下载模式选Mode:JTAG;加入下载文件Add File,找到要下载的.sof格式文件用于直接对FPGA配置,如果加入.
13、pof格式文件则可实现对EPC等配置芯片的配置; Add Device,如果配置文件中(.sof,或.pof)包含器件内容,本步可省略;点击Start,开始下载,提示100%,则成功。出现不能打开下载器或不能设置下载参数接口的情况,尝试关闭瑞星或其他产品的杀毒和防火墙等。9、实验过程中,修改某些参数后,要保存,重新编译,下载。10、仿真波形拷贝实验结束要填写实验记录,(实验仿真波形可用抓图软件“NamoCapture.exe”捕捉窗口截取,也可用Print Screen打印屏幕,在Word中裁剪粘贴,还可以利用任务栏中开始程序附件画图工具),整理好实验设备。截图要保留顶端你的文件路径,你的工作
14、目录要用你的名字的全拼表示。实验一:1位全加器的设计实验学时:2实验类型:验证型 实验要求:必修一、 实验目的二、 实验仪器与设备三、 实验原理及主要知识点四、 实验步骤1. 2. 五、 实验结果与分析六、 实验思考题及实验报告要求一、实验目的1、学习Quartus ii软件的安装和使用。2、学习原理图输入方式设计半加器和全加器。二、实验仪器 1、PC机1台; 2、EDA实验箱1套。三、实验要求 1、复习教材关于Quartus II使用的内容; 2、预习实验指导书; 3、实验报告中要有仿真抓图内容; 4、实验箱下载测试设计结果。四、实验内容与步骤 1、安装Quartus II,重点阅读安装说明
15、,正确设置Lesinse文件。2、半加器设计:打开Quartus II,创建新的原理图文件, FilenewBlack Diagram/Schematic FileOK.,在进入原理图输入编辑方式窗口后,在空白处双击鼠标左键,或点击鼠标右键,选择InsertSymbol(或Symbol as Block),进入.quartus/librares输入自己需要的原理图符号。比较简单的逻辑符号可选primitives下的元件。也可在Name:框下直接输入你要选择输入的符号名称。如input,output,xor等。半加器原理图文件参考设计如图1所示。连接好连线,用鼠标左键点击并拖动,元件和连线一起移
16、动,不能出现断裂,否则为没有连接好。 图1 半加器设计图3、保存文件:保存于自己名字(用汉语拼音拼写)的文件夹中,路径中只能用英文字符及数字。如D:edatangguobinshiyan1,如果事先没有创建这一路径,可在保存显示框中新建你所需的文件路径及你的工作目录,路径中不出现中文。确定后提示你是否创建工程,选择“否”。4、创建默认符号:菜单FileCreate/UpdateCreate Symbol File for Current File。将所创建的符号保存到你的工作目录中。文件符号名一定要和你保存的半加器名字相同。关闭半加器文件编辑窗口。5、全加器设计:新建原理图文件,调入全加器所用
17、元件,方法同半加器设计,全加器所用元件参考图2. 图2全加器设计图6、 保存文件并设置工程和器件类型。FileSave as保存到你的文件夹,注意扩展名一定选择为.bdf。根据保存后提示创建工程,选择工程目录、工程名和顶层文件名,工程名通常和顶层文件名相同。加入工程所需文件,将半加器、全加器设计文件全部加入,选择器件类型(Acex1k系列,EP1K100QC208-3),完成设置。7、 编译:编译:ProcessingStart Compilation(或者直接点击工具栏中的按钮)。如果出现错误,修改后保存,再编译,直至成功。仿真成功后提示成功编译信息及相关报告(自动打开)。8、创建仿真波形图
18、。(1)FileNewOther filesVector Waveform FileOK.(2)EditInsertInsert Node or BusNode FinderFilter:Pins: allListOK.Radix HexadecimalOK.(3)EditEnd Time设置仿真结束时间。通常选20us。(4)设置输入信号逻辑值或时钟及总线值。可将输入3个端口用鼠标左键选中,点击鼠标右键选Grouping。Group,输入组合文件名,自己起名如abc,注意首字符要为字符。选中新生成的组合端口名,赋值,可选计数器赋值形式,如图3,出现图内的小窗口,count every选择1-
19、2us,然后确定。保存仿真文件,采用默认的文件名(与实体文件名相同,路径相同,扩展名为.vwf。计数单位计数器赋值形式点击鼠标左右键可放大缩小时间轴 图3 仿真波形文件建立(5)仿真开始。ProcessingStart Simulation.分析仿真结果,满足要求即可下载。仿真成功后打印屏幕在word文档中粘贴,可利用图片剪切工具剪掉下部多余部分,突出显示重点内容。如图4 。图4 全加器仿真图9、创建默认符号:同半加器方法。以下内容选做。根据时间情况决定。10、引脚锁定及再编译。AssignmentsPins或Pin PlannerAll Pins 表的Location对应项双击,填入引脚号,
- 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:
- EDA 实验 指导书 quartus

限制150内