Quartus II FPGA设计入门教程

"该资源是一份关于Quartus II的简明教程，主要涵盖了VHDL语言的基础知识和Quartus II软件的使用方法。教程由清华大学自动化系和电工电子实验教学中心编写，适合初学者了解和学习FPGA设计。" 在教程中，首先介绍了VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language），这是一种用于硬件描述的语言，具有以下特点： 1. **VHDL的特点** - VHDL允许设计者以行为、数据流或结构方式描述数字系统，提高了设计的抽象层次。 - 它支持模块化设计，方便复用和集成不同模块。 - VHDL可以进行仿真，便于验证设计的正确性。 - 它是IEEE标准的硬件描述语言，被广泛应用于FPGA和ASIC设计。 接着，教程详细讲解了VHDL的设计流程，包括以下几个关键步骤： 1. **VHDL的设计流程** - 需求分析：明确设计目标和功能。 - 设计描述：使用VHDL编写代码，描述电路的行为和结构。 - 仿真验证：通过软件进行功能和时序仿真，检查设计是否符合预期。 - 综合：将VHDL代码转化为门级网表。 - 布局布线：分配物理资源，连接逻辑门。 - 下载和测试：将设计烧录到FPGA中，进行实际硬件测试。 VHDL的基本语法包括： 1. **VHDL的基本元素** - 程序的结构，如实体、架构等。 - 数据类型，包括基本类型、用户自定义类型等。 - 数据操作，如算术运算、逻辑运算等。 - 并行赋值语句，用于描述同时发生的行为。 - 进程语句，模拟顺序执行的过程。 - 元件例化，用于实例化已定义的组件。 - 注释，帮助理解代码。 教程还通过实例讲解了VHDL在描述不同电路结构（如组合逻辑、时序逻辑、存储器等）中的应用，并介绍了状态机的设计方法。 然后，进入了Quartus II软件的使用部分： 1. **Quartus II的使用** - 概述了Quartus II作为FPGA设计工具的主要功能和设计流程。 - 描述了如何创建新工程、添加VHDL设计文件，并进行了功能和时序仿真的步骤。 - 提到了编译设置、引脚锁定和下载到FPGA的过程。 - 另外还介绍了使用原理图输入设计的方法。 最后，附录中包含了实验装置的介绍，包括GWAC6L适配板和GW48-PK2主板的结构，以及实验注意事项和一位全加器的引脚锁定示例。 这份教程为学习者提供了一个全面的起点，从VHDL语言基础到Quartus II的实践操作，有助于理解和掌握FPGA设计的基本技能。