FPGA开发入门:Quartus工程创建与编译步骤
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更新于2024-07-15
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"FPGA基本开发流程(quartus)"
在FPGA开发中,Quartus是Altera公司提供的一款强大的集成开发环境,用于设计、仿真、综合、编程和调试基于Altera FPGA的数字系统。以下是一个使用Quartus进行FPGA基本开发流程的详细步骤:
1. **工程建立过程**
- 首先,打开Quartus的工程建立向导,按照提示进行操作。
- 选择工程存放的文件夹,确保文件夹路径、工程名和文件名都是全英文字符,避免中文字符导致的问题。
- 在向导中不添加任何文件,直接选择下一步。
- 接下来,选择你要使用的FPGA器件型号,例如EP4CGX75CF23C8或EP3C25E144C8。
- 最后,确认设置并完成工程创建。
2. **建立顶层文件**
- 顶层文件是FPGA设计的核心,可以是电路原理图(Block Diagram/Schematic File)或者Verilog代码(Verilog HDL File)。
- **原理图设计**:
- 新建一个BDF文件,如`test_top.bdf`,保存在工程文件夹内。
- 在原理图中添加输入输出信号,如双击工作区放置。
- 定义输入信号、输出信号以及所需逻辑电路,如74161等。
- 使用"Properties"设置信号名称,如"div2"。
- 编辑完成后,保存文件,并将其设置为工程的顶层文件。
- **Verilog设计**:
- 创建一个新的Verilog文件,文件名与模块名相同,如`test.v`。
- 编写Verilog代码来描述电路逻辑,包括输入、输出及内部逻辑。
- 将此文件设置为顶层文件。
3. **编译工程**
- 在设置完顶层文件后,进行工程编译。点击编译按钮,Quartus将对设计进行逻辑综合、映射、布局布线等一系列处理。
- 编译完成后,会显示FPGA资源的使用情况,如逻辑单元、查找表、存储器等。
- 若编译过程中出现错误,需根据错误提示进行修正。
4. **错误检查与优化**
- 在编译过程中遇到的错误或警告,必须仔细分析并解决,以确保设计的正确性。
- 可通过调整代码结构、优化逻辑或更改器件资源分配等方式进行优化。
5. **下载与验证**
- 一旦设计编译无误,可以生成编程文件,使用JTAG或SPI等接口将设计烧录到FPGA芯片中。
- 使用硬件设备或仿真工具对设计进行功能验证,确保其符合预期行为。
6. **调试与测试**
- 对于复杂的设计,可能需要进行调试以找出潜在问题。Quartus提供了波形查看器、信号探针等工具帮助调试。
- 通过测试平台或自定义的测试激励对设计进行测试,确保所有功能都能正常工作。
FPGA开发涉及多个阶段,包括设计、综合、布局布线、编程和验证,每个步骤都至关重要,需要细心处理。在Quartus环境下,用户可以通过直观的图形界面和强大的工具集,高效地完成FPGA设计任务。
2023-02-20 上传
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