资讯专栏INFORMATION COLUMN

Quartus II 软件和 DE2-115 开发板使用入门

imtianx / 2092人阅读

摘要:二实验任务及要求熟悉开发环境,掌握原理图输入方式,在中用原理图方式实现半加器,并用中的波形仿真。实验步骤任务一在开始菜单中打开软件。仿真成功后,将半加器设置成可调用的元件,供其它程序调用。该实验完成后直接关掉软件。

一、实验目的

1、熟悉 Quartus II 开发环境,掌握原理图输入方式、文本输入方式和波形仿真;

2、熟练掌握在 Quartus II 环境中进行 FPGA 设计的流程;熟悉DE2-115开发板及其使用。

二、实验任务及要求

1、熟悉 Quartus II 开发环境,掌握原理图输入方式,在 Quartus II 中用原理图方式实现半加器,并用 Quartus II5.1 中的波形仿真。仿真成功后,生成半加器图形符号以供后续程序调用;

2、在 Quartus II 中用原理图方式实现全加器,要求调用任务一中的半加器来实现;

3.采用文本输入方式编写一个简单的程序,要求用 DE2-115 开发板上的 SW0 拨动开关控制 LED0 二极管的亮灭,当 SW0 拨到 1 的位置,LED0 亮,否则 LED0 灭。

4.采用文本输入方式编写一个简单的程序,要求用 DE2-115 开发板上的SW17 拨动开关控制 LEDR17 二极管的亮灭,当 SW17 拨到 1 的位置,LED17 亮,否则 LED17 灭。

5(选做).尝试采用 2 个拨动开关控制 4 个 LED 等的亮灭,要求:当输入00 时,LEDR0 亮;当输入为 01 时,LEDR1 亮;当输入为 10 时,LEDR2 亮;当输入为 11 时,LEDR3 亮;

三、实验原理与步骤

1、实验原理

EDA 的设计是从设计输入开始,然后进行综合、适配、仿真,最后生成编程文件并装入PLD中。首先以HDL文本或原理图形式输入,描述连接关系和芯片内部逻辑及引脚的接口。然后将原理图或HDL语言表达、描述的电路编译成由逻辑单元组成的电路结构网表。之后将综合生成的短路逻辑网表映射到具体的目标器件中实现。最后将生产成的文件下载到PLD器件中。仿真则是对设计电路功能的验证,在quartus II 中进行。

2、实验步骤

(1) 任务一

①在开始菜单中打开 quartusII5.1 软件。

②在 D 盘新建一个名为 sy11 的文件夹。

③新建一个工程:在 quartusII5.1 软件中,单击 File 菜单,选择 New Project Wizard 菜单项,单击 next,出现如下对话框,选择工程所在文件夹并输 入工程名后单击 finish。

④新建文件:在 quartusII5.1 软件中,单击 File 菜单,选择 New 菜单项,弹出如下的窗口,选择 Block Diagram/Schematic File(原理图输入方式)后单击 ok 按钮。

⑤在画布上画出电路图

⑥保存文件,文件名保存为 sy11.bdf

⑦将当前文件设置为 top-level entity:首先在 project navigator 窗口单击 Files 按钮,然后单击 Device Design Files 前的加号+。

⑧编译,单击工具栏的编译按钮

⑨编译成功后,仿真:一,首先,建立仿真波形文件,在 quartusII5.1 软件 File 菜单中单击 new,弹出下图所示的对话框,选择第一行的 other files 选项 卡,然后选择 vector waveform file 选项,单击 ok 按钮。

⑩仿真成功后,将半加器设置成可调用的元件,供其它程序调用。

(2) 任务二

①在 D 盘新建一个文件夹,命名为 sy12。

②新建一个工程,工程路径为 D:/sy12,工程名为 sy12。将任务一的文件夹 sy11中的sy11.bdf和sy11.bsf两个文件拷贝一份到当前工程所在文件夹sy12中。

③新建一个原理图文件,按照任务一的方法和步骤在画布中画出全加器的原理图。

④画好原理图(全加器的原理图请见教材 P64 的图 3.25)后,编译,仿真。仿真具体过程参见任务一的步骤。该实验完成后直接关掉 quartusII5.1 软件。

(3) 任务三

①在开始菜单中打开 quartusII10.0 软件。

②在 D 盘新建一个文件夹,命名为 sy13。

③在 quartusII10.0 软件中新建一个工程,工程名为 sy13;

器件选择如下图所示。选好器件后直接点 finish。若在选器件之前不小心点了 finish 也没关系,可单击 Assignments 菜单栏中的 Device 选项打开器件选择窗口进行器件选择。也可在工程管理窗口的器件上点击右键,选择Device 选项设置。

④新建一个文本文件,注意,以后的 实验都是用文本输入方式,都是选择“VerilogHDL File”选项。选好后单击 ok 按钮。

⑤ 输入程序。并进行管脚分配,分配管脚需要参考文件“DE2-115 中文说明书”第四章的内容,用到哪个连接到 FPGA 上的元件,就要看该元件的说明,比如用到拨动开关 sw0 和 LEDR0,则需要参考 de2-115 第四章的4.2节(使用拨动开关)和第 4.3 节(使用 LED),具体管脚分配方法请参考 1415 本实验指导最前面开篇部分介绍的管脚分配方法,选择其中一种方法来分配管脚即可。

⑥保存文件,注意:文件名一定要和模块名一模一样(可把模块名复制一下,然后在保存的时候粘贴)。

⑦编译。

⑧编译成功后,下载程序。下载之前需要把 de2-115 开发板和电脑连起来,并安装 de2-115 的驱动,具体方法请参见该指导书的前言第 0.3.1 节的usb-blaster 驱动安装方法。

⑨下载程序。单击 Tools 菜单,选择 Programmer 选项,打开 Programmer 对 话框,在 Programmer 对话框中点击 hardware setup,点击 hardware setup 对话框中的 currently selected hardware 选项后的 no hardware 下拉菜单,选usb-blaster[USB-0],若没看到usb-blaster[USB-0]选项,重新点击hardware setup 进行选择(usb-blaster 驱动装好后有延时,需要耐心选择)硬件选择

好后 hardware setup 后面的那个框显示的是usb-blaster[USB-0],而不是 no hardware。最后单击 Programmer 对话框中的 start 按钮进行程序下载。

⑩在线测试。程序下载到开发板后观察程序运行结果是否与预期的一样,若不一样则需要修改程序。

(4) 任务四

采用文本输入方式编写一个简单的程序,要求用 DE2-115 开发板上的SW17 拨动开关控制 LEDR17 二极管的亮灭,当 SW17 拨到 1 的位置,LED17亮,否则 LED17 灭。

(5) 任务五(选做)

尝试采用 2 个拨动开关控制 4 个 LED 等的亮灭,要求:当输入

00 时,LEDR0 亮;当输入为 01 时,LEDR1 亮;当输入为 10 时,LEDR2 亮;当输入为 11 时,LEDR3 亮;

3、源程序清单以及注释

任务四

任务五

四、实验结果与分析

1、仿真波形要截图、de2-115开发板上的实验结果要拍照

任务一


任务二



2、仿真波形分析及对de2-115开发板上的实验结果分析

由于是第一次进行eda实验,还无法快速适应将课本上的理论知识与实验进行结合,所以对如何使用器材以及操作步骤不是很熟练,打代码也时不时寻求老师的帮助。通过这一次实验,让我基本了解了器材的使用以及QuartusII软件的使用,希望自己下一次可以更好地去掌握并使用FGPA/SoC 实验箱和QuartusII软件。

文章版权归作者所有,未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为,您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址:https://www.ucloud.cn/yun/119224.html

相关文章

  • 流水灯电路设计实验--VHDL

    摘要:将经过仿真的设计下载到硬件实验箱进行验证。流水灯控制电路仿真如图所示实验引脚锁定八个按键按键分别对应上的引脚。 一、实验目的 (1)学习并掌握Quartus II的...

    3fuyu 评论0 收藏0
  • 单片机入门指南

    摘要:单片机入门指南本文基于常神文章基础上将单片机入门部分进行细化尽可能细节做到可实施性先引用一下常神的文章首先假设大家已经对高中物理的电路部分有所了解。单片机,如,是一种根据程序控制引脚高低电平的可编程器件,有些场合又将这种行为称作嵌入式。 ...

    nevermind 评论0 收藏0
  • 视频编解码行业及发展方向简述

    摘要:了解华为海思的方案海思的前身是华为的半导体部门,主要产品线包括智能手机处理器麒麟系列,视频采集和编解码处理器系列,无线通信方向芯片等。 目录 一、视频行业1、视频...

    dance 评论0 收藏0
  • 2021-09-08

    摘要:基础入门教程无奈的吐槽一转眼大学就快结束了,这是我第一次在上写博客。由一个欧洲开发团队于年冬季开发。其成员包括和等。它构建于开放原始码介面版,并且具有使用类似语言的开发环境。首先是程序部分。 ...

    JinB 评论0 收藏0
  • STM32入门学习经验总结

    摘要:严格地说,应该是模仿实验。为什么觉得无从下手,看资料没有头绪经验总结看资料需要计划耐心和速度这里所谓的资料包括书籍文档。建议有报销条件的同学自己设计一块板子学习。无法报销的同学,可以选购一款开发板学习。 STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex...

    biaoxiaoduan 评论0 收藏0

发表评论

0条评论

最新活动
阅读需要支付1元查看
<