实验二+Qutartus+II+入门实验

实验二Quartus II使用入门
姓名：学号：
班级：日期：
一、实验目的和要求
1、了解Altera 公司EDA软件Qutartus II的基本设计流程
2、通过对DE1的操作，初步掌握设计项目的建立，编译，适配过程
3、初步认识Verilog硬件描述语言
二、实验环境
1、PC机，Pentium 4 2.0G以上，内存1G以上，硬盘500G以上，1024×768彩显，USB
接口，网络接口，串口。

2、友晶DE1开发板和相关配件。

3、软件：Windows XP或者Windows 7操作系统，DE1配套光盘。

三、实验内容
1、通过最简单工程项目了解Quartus II基本设计过程。

2、DE1开光和发光管的对应显示控制，即拨动开关，对应的LED亮或灭。

3、了解Modelsim仿真工具和Quartus II的逻辑仿真及时序仿真。

四、实验步骤
1、建立Quartus 工程：
1）打开Quartus II 工作环境。

2）点击菜单项File->New Project Wizard 帮助新建工程。

3）输入工程工作路径、工程文件名以及顶层实体名。

自己起名字，例如学号等。

注意：输入的顶层实体名必须与之后设计文件的顶层实体名相同，默认的顶层实体名与工程文件名相同，本类实验均采用这种命名方法以便于管理。

4）添加设计文件。

如果用户之前已经有设计文件（比如.v 文件）。

那么直接添加相应文件，如果没有完成的设计文件，点击Next 之后添加并且编辑新的设计文件。

5）选择设计所用器件。

由于本次实验使用 Altera 公司提供的DE1 开发板，用户必须选择与之相对应的FPGA 器件型号，如下图：
6）设置 EDA 工具。

设计中可能会用到的EDA 工具有综合工具、仿真工具以及时序分析工具。

本次实验中不使用这些工具，因此点击Next 直接跳过设置。

7）查看新建工程总结。

在基本设计完成后，Quartus II 会自动生成一个总结让用户核对之前的设计，确认后点击Finish 完成新建。

8）培养良好的文件布局。

Quartus II 默认把所有编译结果放在工程的根目录，为了让Quartus II 像Visual Studio 等IDE 一样把编译结果放在一个单独的目录中，需要指定编译结果输出路径。

点击菜单项Assignments->Device，选中Compilation Process Settings 选项卡，勾上右边的Save Project output files in specified directory，输入路径(一般为根目录下建立的debug 或者release子目录)。

2、使用Verilog HDL 完成硬件设计
添加所需设计文件。

本次实验通过Verilog HDL 来描述所设计的硬件，因此要添加Verilog 设计文件到工程文件中去。

1）点击菜单项File->New、点击图标或者使用快捷键Ctrl+N 新建一个设计文件，选择Verilog HDL File，点OK。

2）输入硬件描述。

Quartus II 环境提供的文本编辑器中输入用户设计的硬件描述语言，在本次实验设计的是开关状态通过LED反映出来，输入代码如下。

保存文件时注意和模块名相同。

注意：Quartus II编辑器对中文输入不支持，不能写入中文注释，如果需要加入中文注释，可以在其他编辑器中进行源程序的编辑，然后拷贝过来。

3）全编译文件。

点击菜单项Processing->start compilation、点击图标或使用CTRL+L 执行全编译，进行这次全编译仅仅是为了使用Assignments->Pins 来手工分配引脚，分配完成后需要再次全编译。

如在工程中使用了qsf 配置文件分配引脚，则只需全编译一次即可。

4）配置引脚。

配置引脚有3 种方法，分别是手工指定、使用csv 文件导入、直接使用qsf 文件，这里使用第二种，即利用DE1光盘中默认的引脚配置。

实际上上面的.v文件中的信号在光盘的CSV文件中全部都有定义，这样导入的引脚配置文件才有意义。

该文件名为DE1_pin_assignments.csv。

5）点击Pin Planner图标，查看引脚分配状况。

6）完成分配引脚后，点击菜单项Processing->start compilation、或点击图标或使用CTRL+L 执行全编译，生成sof 目标文件，注意观察警告或错误信息。

3、下载到DE1
将设计下载在 FPGA 中。

点击菜单项Tools->Programmer 或者点击图标打开程序下载
环境，选取刚才产生的.sof文件进行下载。

最终调试，在DE1实验板上，扳动SW0～SW9 开关，可以看到对应的LEDR0～LEDR9发光二极管的输出状态改变。

五、实验结果和思考
1、逐条解释源程序。

2、说明引脚配置的作用。

3、心得体会。