Altera Quartus II 5.0 FPGA开发教程与实验指导

"高级 FPGA 教学实验平台实验指导书－逻辑设计" 本文将详细介绍基于Altera FPGA的高级教学实验平台以及Quartus II 5.0的设计流程，旨在帮助初学者快速掌握FPGA开发的基本技能。Quartus II是一款强大的FPGA设计工具，它提供了从设计输入、综合、布局布线到仿真、编程的一整套解决方案。 **第一章、ALTERA QUARTUS II 5.0使用介绍** 1. **概述** Quartus II 5.0是Altera公司推出的新一代FPGA设计软件，它在Maxplus II的基础上进行了诸多改进和增强，提供了更高效、更现代的设计环境。 2. **QUARTUS II设计过程** - **建立工程**：设计的第一步是创建一个工程，这是所有设计文件的容器，包括源代码、配置文件等。 - **建立设计** - **使用QUARTUS II BLOCK EDITOR**：可以图形化地建立原理图文件，适合于硬件描述语言不熟练的用户。 - **使用QUARTUS II TEXT EDITOR**：适用于输入Verilog HDL、VHDL或Altera Hardware Description Language (AHDL)源代码。 - **使用VERILOG HDL、VHDL与AHDL**：这三种硬件描述语言用于编写数字逻辑设计，Verilog和VHDL是最常用的工业标准。 3. **编译综合设计**：完成设计输入后，进行编译综合，将高级语言转换为门级网表，以便于硬件实现。 4. **仿真工程**：在实际编程前，通过仿真验证设计的功能是否正确。 5. **分配设备与管脚**：根据设计需求选择合适的FPGA型号，并分配输入输出引脚。 6. **程序下载**：通过JTAG或其他编程接口将编译后的配置数据下载到FPGA中。 7. **调试与软件逻辑分析仪的使用**： - **设置和运行SIGNAL TAP II逻辑分析器**：用于捕获和分析FPGA内部信号，以调试设计。 - **设置触发器**：设定特定条件来触发数据采集，便于找出问题所在。 **第二章、FPGA试验平台介绍** 实验平台集成了多种接口和器件，包括LED、拨码开关、按键、RS-232串口、PS/2接口、VGA接口、USB接口、LCD接口、SRAM、SDRAM、FLASH、USB2.0芯片接口、时钟源、电源方案、复位电路、扩展板接口等，为学生提供丰富的实践资源，涵盖了数字电路和接口控制器的各种实验。 **第三章、数字电路与数字系统试验** 本章列举了一系列基础和接口控制器的实验，如3/8译码器、分频器、BCD七段显示译码器、模拟计数器、交通灯控制器、乒乓球游戏机、扫描数码显示器、频率计、RS-232串口控制器、LCD显示试验、VGA控制输出、PS/2键盘控制器和接口互连试验等。这些实验旨在帮助学生理解数字逻辑设计、接口通信和系统集成的基本原理与实践操作。 总结，这份实验指导书全面介绍了Altera FPGA的Quartus II 5.0软件使用，结合实验平台的硬件资源，为学习者提供了一个从理论到实践的学习路径，是初学者进入FPGA设计领域的理想起点。通过一系列实验，学生不仅可以掌握基本的数字逻辑设计，还能熟悉FPGA的开发流程和各种接口的控制方法。