Quartus II 设计仿真指南：功能与时序仿真

"Quartus II 是一款强大的 FPGA 设计工具，它支持设计仿真，包括功能仿真和时序仿真，以验证逻辑设计的正确性和在目标器件中的性能。设计者可以指定任何工程中的设计实体作为顶层，进行仿真。在仿真前，需编译设计或生成功能仿真网表，并创建向量激励文件。Quartus II 的开发流程涵盖设计输入、综合、布局布线、报告、仿真、编程等多个阶段。" Quartus II 是 Altera 公司（现 Intel 公司）的一款用于 FPGA 和 CPLD 设计的集成开发环境，它提供了全面的设计、仿真、综合和编程功能。设计仿真在 Quartus II 中占有重要地位，因为它允许设计者在实际硬件实现之前验证设计的逻辑和时序特性。 1. **设计仿真**：Quartus II 提供的功能仿真专注于逻辑操作，它基于设计文件提取的平坦化网表，仅测试设计的逻辑行为。而时序仿真则更进一步，利用含有时序信息的完全编译网表，不仅检验逻辑功能，还评估设计在目标器件中的最坏情况时序性能。 2. **仿真流程**：在进行仿真之前，设计者需要为时序仿真编译设计或选择生成功能仿真网表。同时，创建和指定向量激励文件，这些文件包含输入向量，用于驱动仿真过程，模拟实际输入信号并展示相应的输出。 3. **Quartus II 开发流程**： - **设计输入**：可以使用文本编辑器、块图和符号编辑器，以及 MegaWizard 插件管理器输入 HDL 代码、绘制原理图或设置参数。 - **综合**：通过 Analysis & Synthesis 进行逻辑综合，优化设计的逻辑结构。 - **布局布线**：Fitter 进行布局布线，分配逻辑单元和连线资源。 - **时序分析**：Timing Analyzer 分析设计的时序性能，生成报告。 - **仿真**：Simulator 工具进行功能和时序仿真，Waveform Editor 用于查看仿真结果。 - **编程**：Assembler 和 Programmer 用于生成和加载编程文件到 FPGA。 - **系统设计**：SOPC Builder 和 DSP Builder 支持复杂系统级设计，如嵌入式系统和数字信号处理。 - **软件开发**：Software Builder 用于协同软件开发。 - **设计更改管理**：Change Manager 和 Resource Property Editor 处理设计更改。 4. **用户界面**：Quartus II 提供直观的界面，包括标题栏、工程工作区、资源管理窗、信息显示窗、编译状态显示窗、菜单栏和工具栏，方便用户进行操作。 5. **设计处理**：逻辑综合（如 HDL Editor、Block & Symbol Editor、MegaWizard Plug-In Manager）和结构综合（如 Fitter）是设计处理的关键步骤，确保设计符合目标器件的性能需求。 在 FPGA 设计中，从编写 HDL 代码到最终编程 FPGA，Quartus II 通过完整的开发流程提供了一站式的解决方案，确保设计的准确性和高效性。设计者可以根据需要，灵活地运用各种工具和功能，完成从概念到实物的完整设计流程。