Quartus II 10.0 教程:含ModelSim仿真与FPGA设计流程

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"这篇教程是关于Quartus_ii_11.0的使用,包括了如何使用ModelSim进行仿真。教程适用于艾米电子EP2C8-2010增强版套件,使用QuartusII10.0和ModelSim-Altera6.5e。内容覆盖了从创建新工程、录入Verilog设计、编译、引脚分配、仿真到最终编程配置FPGA的全过程。" 在FPGA设计中,Quartus II是一款关键的集成开发环境,由Altera公司提供,用于对Altera FPGA和CPLD进行设计、实现、仿真和编程。这个教程以Quartus II 11.0版本为背景,详细介绍了如何使用该软件进行一系列设计步骤。 首先,设计输入阶段,设计师可以采用原理图输入或者使用硬件描述语言(如Verilog或VHDL)来描述电路。在本教程中,Verilog语言被用作设计输入,这是一种强大的文本语言,能够精确地表示复杂的数字系统。 接下来是综合过程,设计的Verilog代码会被转化为逻辑元素(LEs)的网络表,这些LEs是FPGA内部的基础构建块。这个阶段是将高级语言描述转换为底层硬件逻辑的关键步骤。 然后是功能仿真,设计的电路在逻辑层面进行验证,检查其是否按照预期工作,但不考虑实际硬件中的时间延迟。ModelSim,作为一款强大的仿真工具,常与Quartus II一起使用,为设计提供功能仿真。 布局布线是CAD流程中的一部分,CAD工具会决定LEs在FPGA芯片上的具体位置和互连方式。这一步骤对于优化设计的面积和性能至关重要。 时序分析紧随其后,评估设计在实际硬件中的速度性能,确定路径延迟,确保设计满足时序约束。 最后是时序仿真,这是在考虑了时序因素后对设计的进一步验证,以确认设计不仅在功能上正确,而且在速度上也能满足需求。 在所有这些步骤完成后,设计就可以被编程并配置到FPGA器件中。Quartus II提供了将设计烧录到FPGA的工具,通过编程配置开关,使得设计电路在FPGA上实际运行。 本教程通过创建一个简单的双路灯控电路示例,引导用户逐步学习如何在Quartus II环境中进行上述操作,从而帮助初学者掌握FPGA设计的基本流程。