2.1. Типовая последовательность выполнения работы.
Открыть пакет Quartus II.
Установить вид меню (далее будем для определенности пользоваться видом MAX+PLUSII по желанию конечно можно использовать «стандартный» вид Quartus II). Для установки вида меню выбирать Tools/ Customize/ MAX+PLUS II.
Перенести требуемые файлы в рабочий директорий проекта.
В текстовом редакторе пакета создать новые или модифицировать существующие файлы в соответствии с заданием.. Создать описание схемы в соответствии с индивидуальным заданием (см. раздел II). Имя файла вершины проекта должно совпадать с именем ENTITY.
Создать новый проект – File / New Project Wizard, его месторасположение тот директорий, где сохранен исходный файл, имя проекта прерогатива разработчика .
Установить в качестве целевой микросхемы (Assignments/ Device) микросхему семейства Cylone III, EP3C16F484C6. Назначение (расположение) внешних контактов проекта оставить «по умолчанию». Компилировать проект (Processing / Start Compilation либо MAX+PLUS II / compilation).
Оценить затраты на реализацию проекта Processing / Compilation Report.
Просмотреть RTL вид проекта – Tools / Netlist Viewer / RTL Viewer – Tools / Technology Map View.
Оценить временные характеристики реализации проекта – MAX+PLUS II / timing analyzer
Просмотреть расположение проекта в заданной ИС – MAX+PLUS II / Floorplan Editor.
Моделировать поведение разработанной схемы – вызвать редактор MAX+PLUS II / Waveform Editor, установить время моделирования, установить шаг моделирования, сохранить файл с именем проекта. Вызвать сохраненный проект, вставить имена контролируемых и управляющих сигналов, задать поведение для входных управляющих сигналов, запустить на моделирование – MAX+PLUS II/ Simulation, либо Processing/ Start Simulation. Убедиться в правильности функционирования.
Выполнить назначение входных и выходных контактов в соответствии с заданием и приложением II. Для ускорения работы можно вставить фрагмент D0_qsf.txt в файл проекта *.qsf. Имена контактов либо необходимо изменить в соответствии с принятыми в проекте, либо сразу следовать этим именами в нём. Компилировать проект.
Подключить учебный стенд к ПК и источнику питания в соответствии с инструкцией по работе со стендами.
Инсталлировать подключение кабеля, вызвав программу JTOOLS.
Загрузить конфигурацию в ПЛИС.
Проверить работу системы в реальных условиях.
Программное обеспечение Quartus II предоставляет полный цикл для создания высокопроизводительных систем на кристалле. Quartus II объединяет в себе проектирование, синтез, размещение элементов, трассировку соединений и верификацию, связь с системами проектирования других производителей. Quartus II включает средства отладки проекта, как с использованием реальной схемы, так и с использованием её модели, что обеспечивает высокое качество отлаживаемой аппаратуры. На рис. 1 показано главное окно САПР Quartus II. Project navigator – отображает иерархию проекта, содержащиеся в нем файлы и блоки проекта (на рисунке под цифрой 1). В центре окна располагаются основные окна редактирования файлов описания на языке vhdl, временных диаграмм и так далее (на рисунке под цифрой 2). В верхней части окна содержится меню и рабочая панель с наиболее часто используемыми кнопками (на рисунке под цифрой 3). Нижняя часть окна содержит окна, в которые выводятся различные информационные сообщения, а так же сообщения об обнаруженных ошибках и проблемах (на рисунке под цифрой 4). Далее будут перечислены основные пункты меню, используемые в данной лабораторной работе и их предназначение.
Рисунок 1. Главное окно САПР Quartus II
Меню File:
New – обеспечивает переход к окну диалога создания фалов различного типа
Open – обеспечивает переход к окну диалога открытия файлов различного типа
New Project Wizard – обеспечивает переход к окну диалога создания нового проекта
Open Project – обеспечивает переход к окну диалога открытия созданных ранее проектов
Меню Assignments:
Pin Planner – обеспечивает переход к окну диалога назначения контактов проекта
Меню Processing:
Start Compilation – запускает полную компиляцию проекта
Analyze current file – позволяет проверить на синтаксические ошибки текущий vhdl файл
Start Simulation – запускает моделирования проекта
Меню Tools:
Timing Analyzer – запускает анализатор временных характеристик модели
Net list viewer – позволяет просматривать структура проекта на различном уровне
Signal Tap II Logic analyzer – запускает логический анализатор, предназначенный для отладки проекта на реальной схеме
Programmer – запускает программатор, предназначенный для загрузки сформированного проекта в ПЛИС
Отладка созданных проектов может производиться в два этапа: моделирования проекта и отладка на реальной схеме. Подсистема моделирования (Simulator) пакета Quartus II моделирует выходные сигналы, соответствующие реакции проекта на заданные входные воздействия, которые задаются в графическом виде с помощью редактора временных диаграмм (Waveform Editor). Отладка проекта на реальной схеме может производиться с помощью встроенного логического анализатора Signal Tap II Logic Analyzer. Использование встроенного логического анализатора – это один из способов внутрикристальной отладки проекта, когда остаются неиспользованные ресурсы ИС.
- 1.1. Структура программы на vhdl. Её основные компоненты
- Практикум по теме
- 1.3. Контрольные вопросы
- 2. Представление комбинационных схем
- 2.1. Параллельные и последовательные операторы
- Переменные и сигналы
- 2.3. Данные, выражения и их интерпретация в цифровом устройстве
- Типичные ошибки при представлении комбинационных схем на vhdl
- Практикум по теме
- 2.5. Контрольные вопросы
- 3. Структурное представление устройств
- 3.1. Структура и поведение
- 3.2. Описание структур на языке vhdl
- 3.3. Практикум по теме
- 3.4. Контрольные вопросы
- 4. Описание и синтез последовательностных схем
- 4.1. Триггеры и регистровые схемы
- 4.2. Практикум по теме
- 4.3. Контрольные вопросы:
- 5. Описание и синтез автоматов
- 5.1. Классические понятия цифровых автоматов
- 5.2. Инженерный подход к проектированию цифровых автоматов
- 5.3. Практикум по теме
- 5.4. Контрольные вопросы
- 6. Проектирование операционных устройств
- 6.1. Методы построения операционных устройств
- 6.2. Основные этапы проектирования цифровых устройств
- 6.3 Пример проектирования
- 6.4. Имплементация и отладка проектов
- 6.5. Практикум по теме
- Рекомендуется придерживаться следующего порядка работы:
- 6.4. Контрольные вопросы
- I. Описание системы моделирования
- 1. Краткое знакомство с системой меню
- Окно библиотеки проекта – содержит список доступных библиотек пользователя и файлов, включенных в проект
- Примерный порядок работы в системе QuestaSim V.6.5/6.6
- 4. Компиляция и синтаксическая отладка
- 5. Моделирование
- II. Описание системы имплементации проектов в плис
- 2.1. Типовая последовательность выполнения работы.
- 2.2. Процесс моделирования работы узлов средствами пакета Quartus II
- Работа в редакторе временных диаграмм
- III. Создание программ, описывающих автоматы
- Рекомендованные номера контактов для проекта
- 3.2. Таблица соединений платы Cyclone II Starter Board.