FPGA设计入门：QuartusII与SynplifyPro的VHDL教程

"该教学课件详细介绍了FPGA的基础知识，特别是如何利用VHDL进行设计输入，包括在Quartus II和Synplify pro软件中的应用。课件内容涵盖4位模16加法计数器的设计实例，以及Synplicity公司的逻辑综合工具Synplify pro的功能和使用方法。" 在FPGA设计中，VHDL是一种广泛使用的硬件描述语言，允许工程师以抽象的方式描述数字系统的行为和结构。本课件的重点在于讲解如何利用VHDL进行FPGA设计，尤其是与编码器、计数器和数据选择器相关的电路。 首先，课件的第5章介绍了VHDL设计输入方式。以Quartus II为例，设计过程通常包括以下几个步骤： 1. 输入源程序：编写VHDL代码，如示例中的4位模16加法计数器。这个例子展示了如何定义实体（entity）、架构（architecture）以及进程（process），并实现了异步复位和时钟驱动的计数功能。 2. 创建工程：在Quartus II环境中建立项目，将VHDL源代码添加到工程中。 3. 编译：通过编译，Quartus II会将VHDL代码转化为逻辑网表，这是FPGA内部逻辑的表示。 4. 仿真：在编译后，可以进行RTL级（寄存器传输级）和门级的原理图查看，以及使用Quartus II的波形仿真工具对设计进行测试和验证。 5. 波形赋值和调试：设置波形观察点，检查信号的变化情况，确保设计按预期工作。 此外，课件还提到了Synplicity公司的Synplify pro，这是一款强大的FPGA逻辑综合工具。Synplify pro提供了一系列高级特性，包括： 1. BEST算法：对整个设计进行全局优化，提升设计性能。 2. Retiming：自动优化关键路径，进一步提升系统速度，最高可达25%的性能提升。 3. 混合设计输入：支持VHDL和Verilog的混合使用，方便多语言设计环境。 4. SystemVerilog支持：增强对现代硬件描述语言SystemVerilog的支持，适应更复杂的设计需求。 这份FPGA的详细教学课件不仅覆盖了基础的VHDL设计方法，还深入探讨了使用专业工具进行逻辑综合的过程，对于理解和实践FPGA设计非常有帮助。通过学习，工程师能够掌握从概念设计到硬件实现的关键步骤。