第二章SOPC开发流程及QuartusII的使用
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菜单栏主要由文件（File）、编辑（Edit）、视图 （View）、工程（Project）、资源分配 （Assignments）、操作（Processing）、工具 （Tools）、窗口（Window）和帮助（Help）等下 拉菜单组成。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
Quartus II操作基础
分步编译就是使用对应命令分步执行对应的编译环节，每完成一个 编译环节，生成一个对应的编译报告。分步编译跟全编译一样分为四步：
1、分析与综合（Analysis & Synthesis） ：设计文件进行分析和检查 输入文件是否有错误，对应的菜单命令是QuartusⅡ主窗口Process菜单 下Start\Start Analysis & Synthesis，对应的快捷图标是在主窗口的工具 栏上的 ；
2、原理图输入法－输入设计文件
1）新建工程之后，便可以进行电路系统设计文件的输入。选择file菜 单中的New命令，弹出如图所示的新建设计文件类型选择窗口。
2）选择New对话框 中的Device Design files页下的Block Diagram/Schematic File，点击OK， 打开下图所示的图 形编辑器对话框， 进行设计文件输入。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
编译状态显示窗口 此窗口主要显示模块综合、布局布
线过程及时间。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
信息显示窗口 该窗口主要显示模块综合、布局布线
过程中的信息，如编译中出现的警告、错 误等，同时给出警告和错误的具体原因。
Quartus II操作基础
2、原理图输入法－输入设计文件
图形编辑器对话框
Quartus II操作基础
2、原理图输入法－输入设计文件
3）在图形编辑窗口 中的任何一个位置 双击鼠标，或点击 图中的“符号工具” 按钮，或选择菜单 Edit下的Insert Symbol命令，弹出 如右图所示的元件 选择窗口 Symbol 对话框。
2）由于兼容性不好，性能优秀的电路模块的移植和再利用非常困 难，难以实现用户所希望的面积、速度以及不同风格的综合优化
3）原理图输入的设计方法不能实现真实意义上的自顶向下的设计 方案，无法建立行为模型，从而偏离了电子设计自动化最本质的涵义。
Quartus II操作基础
——编译设计文件
QuartusⅡ编译器的主要任务是对设计项目进行检查并完成逻辑综合， 同时将项目最终设计结果生成器件的下载文件。编译开始前，可以先 对工程的参数进行设置。
元件选择窗口
Quartus II操作基础
2、原理图输入法－输入设计文件
4）用鼠标点击单元库 前面的加号(+)，库 中的元件符号以列 表的方式显示出来， 选择所需要的元件 符号，该符号显示 在Symbol对话框的 右边，点击OK按钮， 添加相应元件符号 在图像编辑工作区 中，连接原理图。
元件选择窗口
SOPC开发流程
建每都Q方管顶当的在执统件在试上使烧件I置的将程定逻户外第自当能可块使A在包公模计逻集统在将成功定顶连各连原选行统片输管进设让定D编配系的*一程的适及下F文F定在中模标完统设件置硬便链行编户生*I接令上u.l分进前系用性和接需等立个应式理层于电目行：.目软反用写代E文配可到SPPt.p制辑可设定设满设。用含司块中辑成到顶的能义层接个起理择管功载出脚行置编来8QSeaee译置统配个，组配时载件的So义添块准成模置环好件可接程译程成下集仿SGG章lrOrl开建对。模传路标软将标件复配码件置执析行，统系能吞口求。QIFufft指以逻义计足计并；了提，除芯层系模功模各功来图脚能体信；编编译进:SQFDfa下运O。F.硬文生置非包合序配u如AA。al编P和加（外后块软境软环进和序软序可来仿真us)a的PO发立设在块统板板件可板调置烧芯行S系首的统、吐类多EusPrP.器令定辑的中设自在大供相处片模统块能块功能组。分原并号译译器行：：oa载C行st件件成文常括、分置G果编a编程OPN生需设生。件属件境行调。件进执在真软uGIfLChr过一计工文电（上到执上试文写片文统先需需需量型线I下r件t制。功现计己顶量的当理块模以模中能模成配理为分选选按编&(在最As到B/C是P中Pits系硬件复优综析文u需A译如调程工oI成要模成运性运属编试：行行器件uB定型程个过程件路下行运软件到或件PoN需必求求要、以程uDsI生MC载、：s指能有要的层的于器中块及块模块系图各配项项照译(L;目后sRI以。*统件杂化合等件：u要f系i可7软试C工具iE(系的块一行：行性译、对编文和lPI开.制模o号开工程中设载文行件和.FF*求须，的的需及的dIAiI成I：I到4s布将令模模求功模传以，、用添块用统选个芯设，用；A标利blIISB工工.的Ms生系的逻逻步到d为，统e及参Pl件工具将eo系M统功）个硬设的后、运用译件运发ad：外块l并始程进建计可。软:/确如计带求是软S）e的编rt线配lf和块块时能块统外分户加连功择输片置从户L:板用IG调功s程程fe指f生成统过辑辑骤和系用将在I。是考其r中程配相)列编:能，系，，P之系h设r进时，行立中定应算宽的否件。A系译:以置不，模中设的别自到线能芯入的：而设:a能的:，M、。):； 行/调试软件。
建立设计工程的方法如图示：
新建工程选项
新建工程第一页
Quartus II操作基础
1、原理图输入法－建立设计工程
建立设计工程的方法图示：
新建工程第二页
新建工程第三页
Quartus II操作基础
1、原理图输入法－建立设计工程
建立设计工程的方法图示：
新建工程第四页
新建工程第五页
Quartus II操作基础
RTL阅读器是观察和确定源设计是否实现了设计要求的 理想工具。
执行仿真验证设计功能之前使用RTL阅读器查找设计中 的问题，可以在设计早期发现问题，为后期的验证工作节省 时间。
当设计通过编译后，选择QuartusⅡ主窗口Tools菜单下 Netlist Viewers\RTL Viewer命令，弹出RTL阅读器窗口
2、适配（Fitter） ：在适配过程中，完成设计逻辑器件中的布局布线、 选择适当的内部互连路径、引脚分配、逻辑元件分配等，对应的菜单命 令是QuartusⅡ主窗口Process菜单下Start\Start Fitter ；（注：两种编译 方式引脚分配有所区别 ）
Quartus II操作基础
3、编程（Assembler） ：产生多种形式的器件编程映像文件 ，通 过软件下载到目标器件当中去，应用的菜单命令是QuartusⅡ主窗口 Process菜单下Start\Start Assembler ；
2） 它将传统的电路设计过程的布局布线、绘制印刷电路板、电 路焊接、电路加电测试等过程取消，提高了设计效率，降低了设计成 本，减轻了设计者的劳动强度。
缺点：
1）原理图设计方法没有实现标准化，不同的EDA软件中的图形处 理工具对图形的设计规则、存档格式和图形编译方式都不同，因此兼 容性差，难以交换和管理。
Q—u—aQuratrutussⅡII的操开作发基流础程
按照一般编程逻辑设计的步骤，利用QuartusⅡ软 件进行开发可以分为以下四个步骤： （1）输入设计文件； （2）编译设计文件； （3）仿真设计文件； （4）编程下载设计文件。
Qu—ar—tu输s入I设I操计文作件基础
QuartusⅡ软件的输入法有： 1）原理图输入方式、 2）文本输入方式（如VHDL、Verilog HDL） 3）AHDL输入方式、 4）模块输入方式以及 5）第三方EDA工具产生的文件以及混合使用以上几种设计
第二章 SOPC开发流程及 Quartus II的使用
2.1 SOPC开发流程和开发工具 2.2 Quartus II操作基础 2.3 SOPC硬件开发实例 2.4 创建Nios II 系统模块 2.5 设计优化 2.6 编译 2.7 编程下载
SOPC开发流程和开发工具
SOPC设计包括硬件和软件两部分。 硬件设计：主要基于Quartus II和 SOPC Builder。 软件设计：基于Nios II IDE。
输入方法进行设计
原理图输入法 原理图输入法也称为图形编辑输入法，用QuartusⅡ原理
图输入设计法进行数字系统设计时，不需要任何硬件描述语 言的知识，在具有数字逻辑电路基本知识的基础上，利用 QuartusⅡ软件提供的EDA平台设计数字电路或系统。
Quartus II操作基础
1、原理图输入法－建立设计工程
Quartus II操作基础
——QuartusⅡ软件的安装
把QuartusⅡ安装光盘放入计算机的光驱中，在自动出现的 光盘安装目录中选择安装QuartusⅡ软件和Megacore IP library两项，安装光盘将自动引导完成软件的安装；
软件安装完成之后，在软件中指定Altera公司的授权文件 （License.dat），才能正常使用 ；
4、时序分析(Classical Timing Analyzer) ：计算给定设计与器件 上的延时，完成设计分析的时序分析和所有逻辑的性能分析，菜单命 令是QuartusⅡ主窗口Process菜单下Start\Start Classical Timing Analyzer ，对应的快捷图标是在主窗口的工具栏上的 。
授权文件可以在Altera的网页上申请或 者购买获得。
安装Altera的硬件驱动程序。驱动程序存放在QuartusⅡ安装 目录下的…quartus\drivers文件夹中。驱动安装后才能将设 计结果通过计算机的通信接口编程下载到目标芯片中。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
编译完成以后，编译报告窗口Compilation Report会报告工程文件 编译的相关信息，如编译的顶层文件名、目标芯片的信号、引脚的数 目等等 。
全编译操作简单，适合简单的设计。对于复杂的设计，选择分步 编译可以及时发现问题，提高设计纠错的效率，从而提高设计效率。
Quartus II操作基础
5、RTL阅读器：在设计的调试和优化过程中，可以使用 RTL阅读器观察设计电路的综合结果，同时也可以观察源设 计如何被翻译成逻辑门、原语等 。
Quartus II操作基础
2、原理图输入法－输入设计文件
十六进制同步计数器的原理图如下：
Quartus II操作基础
3、原理图输入法－优缺点： 优点：
1）可以与传统的数字电路设计法接轨，即使用传统设计方法得到 电路原理图，然后在QuartusⅡ平台完成设计电路的输入、仿真验证 和综合，最后下载到目标芯片中。
QuartusⅡ软件中的编译类型有全编译和分步编译两种。 选择QuartusⅡ主窗口Process菜单下Start Compilation命令，或者在
主窗口的工具栏上直接点击图标 可以进行全编译 全编译的过程包括分析与综合（Analysis & Synthesis）、适配
（Fitter）、编程（Assembler）、时序分析(Classical Timing Analysis)这4个环节，而这4个环节各自对应相应的菜单命令，可以单 独分步执行，也就是分步编译。 在设计的调试和优化过程中，可以使用RTL阅读器观察设计电路的综 合结果 。
启动QuartusⅡ软件后默认的界面主要由标题栏、菜单栏、 工具栏、资源管理窗口、编译状态显示窗口、信息显示窗口和 工程工作区等部分组成。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
标题栏中显示当 前工程的路径和 工程名。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
工具栏中包含了常用命令的软I件操的作用户基界础面
资源管理窗口用于显示当前工程中所有 相关的资源文件。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
工程工作区 当QuartusⅡ实现不同的功能时，
此区域将打开对应的操作窗口，显示不 同的内容，进行不同的操作，如器件设 置、定时约束设置、编译报告等均显示 在此窗口中。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
Quartus II操作基础
分步编译就是使用对应命令分步执行对应的编译环节，每完成一个 编译环节，生成一个对应的编译报告。分步编译跟全编译一样分为四步：
1、分析与综合（Analysis & Synthesis） ：设计文件进行分析和检查 输入文件是否有错误，对应的菜单命令是QuartusⅡ主窗口Process菜单 下Start\Start Analysis & Synthesis，对应的快捷图标是在主窗口的工具 栏上的 ；
2、原理图输入法－输入设计文件
1）新建工程之后，便可以进行电路系统设计文件的输入。选择file菜 单中的New命令，弹出如图所示的新建设计文件类型选择窗口。
2）选择New对话框 中的Device Design files页下的Block Diagram/Schematic File，点击OK， 打开下图所示的图 形编辑器对话框， 进行设计文件输入。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
编译状态显示窗口 此窗口主要显示模块综合、布局布
线过程及时间。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
信息显示窗口 该窗口主要显示模块综合、布局布线
过程中的信息，如编译中出现的警告、错 误等，同时给出警告和错误的具体原因。
Quartus II操作基础
2、原理图输入法－输入设计文件
图形编辑器对话框
Quartus II操作基础
2、原理图输入法－输入设计文件
3）在图形编辑窗口 中的任何一个位置 双击鼠标，或点击 图中的“符号工具” 按钮，或选择菜单 Edit下的Insert Symbol命令，弹出 如右图所示的元件 选择窗口 Symbol 对话框。
2）由于兼容性不好，性能优秀的电路模块的移植和再利用非常困 难，难以实现用户所希望的面积、速度以及不同风格的综合优化
3）原理图输入的设计方法不能实现真实意义上的自顶向下的设计 方案，无法建立行为模型，从而偏离了电子设计自动化最本质的涵义。
Quartus II操作基础
——编译设计文件
QuartusⅡ编译器的主要任务是对设计项目进行检查并完成逻辑综合， 同时将项目最终设计结果生成器件的下载文件。编译开始前，可以先 对工程的参数进行设置。
元件选择窗口
Quartus II操作基础
2、原理图输入法－输入设计文件
4）用鼠标点击单元库 前面的加号(+)，库 中的元件符号以列 表的方式显示出来， 选择所需要的元件 符号，该符号显示 在Symbol对话框的 右边，点击OK按钮， 添加相应元件符号 在图像编辑工作区 中，连接原理图。
元件选择窗口
SOPC开发流程
建每都Q方管顶当的在执统件在试上使烧件I置的将程定逻户外第自当能可块使A在包公模计逻集统在将成功定顶连各连原选行统片输管进设让定D编配系的*一程的适及下F文F定在中模标完统设件置硬便链行编户生*I接令上u.l分进前系用性和接需等立个应式理层于电目行：.目软反用写代E文配可到SPPt.p制辑可设定设满设。用含司块中辑成到顶的能义层接个起理择管功载出脚行置编来8QSeaee译置统配个，组配时载件的So义添块准成模置环好件可接程译程成下集仿SGG章lrOrl开建对。模传路标软将标件复配码件置执析行，统系能吞口求。QIFufft指以逻义计足计并；了提，除芯层系模功模各功来图脚能体信；编编译进:SQFDfa下运O。F.硬文生置非包合序配u如AA。al编P和加（外后块软境软环进和序软序可来仿真us)a的PO发立设在块统板板件可板调置烧芯行S系首的统、吐类多EusPrP.器令定辑的中设自在大供相处片模统块能块功能组。分原并号译译器行：：oa载C行st件件成文常括、分置G果编a编程OPN生需设生。件属件境行调。件进执在真软uGIfLChr过一计工文电（上到执上试文写片文统先需需需量型线I下r件t制。功现计己顶量的当理块模以模中能模成配理为分选选按编&(在最As到B/C是P中Pits系硬件复优综析文u需A译如调程工oI成要模成运性运属编试：行行器件uB定型程个过程件路下行运软件到或件PoN需必求求要、以程uDsI生MC载、：s指能有要的层的于器中块及块模块系图各配项项照译(L;目后sRI以。*统件杂化合等件：u要f系i可7软试C工具iE(系的块一行：行性译、对编文和lPI开.制模o号开工程中设载文行件和.FF*求须，的的需及的dIAiI成I：I到4s布将令模模求功模传以，、用添块用统选个芯设，用；A标利blIISB工工.的Ms生系的逻逻步到d为，统e及参Pl件工具将eo系M统功）个硬设的后、运用译件运发ad：外块l并始程进建计可。软:/确如计带求是软S）e的编rt线配lf和块块时能块统外分户加连功择输片置从户L:板用IG调功s程程fe指f生成统过辑辑骤和系用将在I。是考其r中程配相)列编:能，系，，P之系h设r进时，行立中定应算宽的否件。A系译:以置不，模中设的别自到线能芯入的：而设:a能的:，M、。):； 行/调试软件。
建立设计工程的方法如图示：
新建工程选项
新建工程第一页
Quartus II操作基础
1、原理图输入法－建立设计工程
建立设计工程的方法图示：
新建工程第二页
新建工程第三页
Quartus II操作基础
1、原理图输入法－建立设计工程
建立设计工程的方法图示：
新建工程第四页
新建工程第五页
Quartus II操作基础
RTL阅读器是观察和确定源设计是否实现了设计要求的 理想工具。
执行仿真验证设计功能之前使用RTL阅读器查找设计中 的问题，可以在设计早期发现问题，为后期的验证工作节省 时间。
当设计通过编译后，选择QuartusⅡ主窗口Tools菜单下 Netlist Viewers\RTL Viewer命令，弹出RTL阅读器窗口
2、适配（Fitter） ：在适配过程中，完成设计逻辑器件中的布局布线、 选择适当的内部互连路径、引脚分配、逻辑元件分配等，对应的菜单命 令是QuartusⅡ主窗口Process菜单下Start\Start Fitter ；（注：两种编译 方式引脚分配有所区别 ）
Quartus II操作基础
3、编程（Assembler） ：产生多种形式的器件编程映像文件 ，通 过软件下载到目标器件当中去，应用的菜单命令是QuartusⅡ主窗口 Process菜单下Start\Start Assembler ；
2） 它将传统的电路设计过程的布局布线、绘制印刷电路板、电 路焊接、电路加电测试等过程取消，提高了设计效率，降低了设计成 本，减轻了设计者的劳动强度。
缺点：
1）原理图设计方法没有实现标准化，不同的EDA软件中的图形处 理工具对图形的设计规则、存档格式和图形编译方式都不同，因此兼 容性差，难以交换和管理。
Q—u—aQuratrutussⅡII的操开作发基流础程
按照一般编程逻辑设计的步骤，利用QuartusⅡ软 件进行开发可以分为以下四个步骤： （1）输入设计文件； （2）编译设计文件； （3）仿真设计文件； （4）编程下载设计文件。
Qu—ar—tu输s入I设I操计文作件基础
QuartusⅡ软件的输入法有： 1）原理图输入方式、 2）文本输入方式（如VHDL、Verilog HDL） 3）AHDL输入方式、 4）模块输入方式以及 5）第三方EDA工具产生的文件以及混合使用以上几种设计
第二章 SOPC开发流程及 Quartus II的使用
2.1 SOPC开发流程和开发工具 2.2 Quartus II操作基础 2.3 SOPC硬件开发实例 2.4 创建Nios II 系统模块 2.5 设计优化 2.6 编译 2.7 编程下载
SOPC开发流程和开发工具
SOPC设计包括硬件和软件两部分。 硬件设计：主要基于Quartus II和 SOPC Builder。 软件设计：基于Nios II IDE。
输入方法进行设计
原理图输入法 原理图输入法也称为图形编辑输入法，用QuartusⅡ原理
图输入设计法进行数字系统设计时，不需要任何硬件描述语 言的知识，在具有数字逻辑电路基本知识的基础上，利用 QuartusⅡ软件提供的EDA平台设计数字电路或系统。
Quartus II操作基础
1、原理图输入法－建立设计工程
Quartus II操作基础
——QuartusⅡ软件的安装
把QuartusⅡ安装光盘放入计算机的光驱中，在自动出现的 光盘安装目录中选择安装QuartusⅡ软件和Megacore IP library两项，安装光盘将自动引导完成软件的安装；
软件安装完成之后，在软件中指定Altera公司的授权文件 （License.dat），才能正常使用 ；
4、时序分析(Classical Timing Analyzer) ：计算给定设计与器件 上的延时，完成设计分析的时序分析和所有逻辑的性能分析，菜单命 令是QuartusⅡ主窗口Process菜单下Start\Start Classical Timing Analyzer ，对应的快捷图标是在主窗口的工具栏上的 。
授权文件可以在Altera的网页上申请或 者购买获得。
安装Altera的硬件驱动程序。驱动程序存放在QuartusⅡ安装 目录下的…quartus\drivers文件夹中。驱动安装后才能将设 计结果通过计算机的通信接口编程下载到目标芯片中。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
编译完成以后，编译报告窗口Compilation Report会报告工程文件 编译的相关信息，如编译的顶层文件名、目标芯片的信号、引脚的数 目等等 。
全编译操作简单，适合简单的设计。对于复杂的设计，选择分步 编译可以及时发现问题，提高设计纠错的效率，从而提高设计效率。
Quartus II操作基础
5、RTL阅读器：在设计的调试和优化过程中，可以使用 RTL阅读器观察设计电路的综合结果，同时也可以观察源设 计如何被翻译成逻辑门、原语等 。
Quartus II操作基础
2、原理图输入法－输入设计文件
十六进制同步计数器的原理图如下：
Quartus II操作基础
3、原理图输入法－优缺点： 优点：
1）可以与传统的数字电路设计法接轨，即使用传统设计方法得到 电路原理图，然后在QuartusⅡ平台完成设计电路的输入、仿真验证 和综合，最后下载到目标芯片中。
QuartusⅡ软件中的编译类型有全编译和分步编译两种。 选择QuartusⅡ主窗口Process菜单下Start Compilation命令，或者在
主窗口的工具栏上直接点击图标 可以进行全编译 全编译的过程包括分析与综合（Analysis & Synthesis）、适配
（Fitter）、编程（Assembler）、时序分析(Classical Timing Analysis)这4个环节，而这4个环节各自对应相应的菜单命令，可以单 独分步执行，也就是分步编译。 在设计的调试和优化过程中，可以使用RTL阅读器观察设计电路的综 合结果 。
启动QuartusⅡ软件后默认的界面主要由标题栏、菜单栏、 工具栏、资源管理窗口、编译状态显示窗口、信息显示窗口和 工程工作区等部分组成。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
标题栏中显示当 前工程的路径和 工程名。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
工具栏中包含了常用命令的软I件操的作用户基界础面
资源管理窗口用于显示当前工程中所有 相关的资源文件。
Q——uQauratrutussⅡI软I件操的作用户基界础面
工程工作区 当QuartusⅡ实现不同的功能时，
此区域将打开对应的操作窗口，显示不 同的内容，进行不同的操作，如器件设 置、定时约束设置、编译报告等均显示 在此窗口中。