ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

ФАКУЛЬТЕТ КИБЕРНЕТИКИ

Р.Г. ПОДВЫСОЦКИЙ, К.С. СПИРИДОНОВ,

Н.А. КАРАЧЕНКОВ

QUARTUS® II. МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Учебно-методическое пособие по курсу

«Процессоры ЦОС»

Обнинск 2010

УДК 681.31

Подвысоцкий Р.Г., Спиридонов К. С., Карачёнков Н. А. Quartus II. Методическое пособие. Учебно-методическое пособие по курсу "Процессоры ЦОС". - Обнинск: ИАТЭ, 2010. - 76 с.

Данное пособие предназначено для студентов специальности 220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», изу­чающих курсы «Теория автоматов» и «Процессоры ЦОС».

В издании рассматриваются программно-аппаратные средства для отладки устройств на основе ПЛИС (САПР Quartus II), принципов функционирования и программирования, элементной базы для их построения и получения практических навыков разработки и эксплуатации таких устройств. Пособие содержит курс лабораторных работ, посвященных изучению принципов работы и архитектуры ПЛИС.

Илл. 54, табл. 2, библ. 6 назв.

Рецензенты: ктн., доцент кафедры АКИД, П.А. Белоусов

ведущий инженер-программист ООО

«Иститут Электопитания», И.В. Почитаев

© Обнинский государственный технический университет

атомной энергетики, 2010 г.

© Р.Г. Подвысоцкий, К.С. Спиридонов, Н.А. Карачёнков, 2010 г.

Вступление

Это методическое пособие разработано для того, чтобы помочь быстро изучить основные возможности САПР Quartus II. Четыре раздела данного пособия пошагово расскажут вам, как создать проект, скомпилировать его, проверить работоспособность с помощью симуляции и прошить ПЛИС.

Раздел	Описание
Разработка проекта	Научит создавать новый проект, строить логические схемы и создавать блок диаграммы верхнего уровня, которые содержат блоки более низкого уровня
Компиляция	Научит компилировать проект и использовать настройки компилятора, а также производить назначения соответствующих входов и выходов схемы выводам ПЛИС
Симуляция	Научит создавать файлы временных диаграмм, которые содержат векторы входных сигналов, необходимых для симуляции, а также изменять настройки симулятора для управления процессом симуляции
Программирование	Научит вас использовать программатор для конфигурирования и прошивки ПЛИС Альтера

1. Разработка проекта

В программном пакете Quartus II проект состоит из набора файлов. В данном разделе описываются все необходимые шаги по созданию тестового проекта.

1.1. Создание проекта

Для создания проекта выполните следующие шаги:

В меню File выберете пункт New Project Wizard, появится диалог мастера создания проектов. Если он запускается первый раз, появиться страница вступления, нажмите Next для перехода к первой странице мастера. Заполните поля имени рабочей директории, имени проекта и имени сущности верхнего уровня. По умолчанию имя сущности верхнего уровня проекта такое же, как и имя проекта. Однако можно использовать различные имена.

Рис. 1.1. Мастер создания проекта

Нажмите Next, откроется вторая страница мастера Add Files. Поскольку это новый проект, то файлов для добавления в него пока нет. Но если есть файлы разработок, которые нужно добавить – это можно сделать, используя кнопку … для выбора файлов, а затем нажать кнопку Add для их добавления в проект.

Рис. 1.2. Вкладка добавления файлов в проект

Чтобы принять настройки по умолчанию для остальных страниц мастера, и создать проект, нажмите Finish. Теперь проект создан. Имя сущности верхнего уровня появилось во вкладке Hierarchy окна навигации проекта.

Рис. 1.3. Окно навигатора проекта

1.2. Создание логической схемы

После создания проекта в него необходимо добавить файлы, описывающие логическую схему. Это можно сделать через меню File, выбрав пункт New. В диалоговом окне необходимо указать тип создаваемого файла. Для нашего проекта выберем Block Diagram/Schematic File.

Рис. 1.3. Диалог создания нового файла

После добавления файла схемы в проект становится активной панель инструментов, расположенной слева от рабочей области файла. Она представлена на рисунке:

Рис. 1.4. Панель инструментов

Добавление элементов в схему можно осуществить несколькими способами:

• посредством двойного нажатия левой кнопки мыши на рабочем поле;

• посредством нажатия правой кнопки мышки на рабочем поле и выбора пункта Insert/Symbol;

• посредством панели инструментов. Необходимо щелкнуть на кнопке .

В появившемся окне выбираем из библиотек нужные нам элементы. Графическое обозначение элемента можно увидеть на поле справа.

Рис. 1.5. Диалог выбора логических элементов

После добавления элементов с помощью мыши располагаем их на рабочей области в требуемом порядке.

Рис. 1.6. Элементы будущей схемы

Для соединения элементов на панели инструментов выбираем тип их соединения (проводником шиной или каналом ). В итоге получится следующая схема:

Рис. 1.7 Логическая схема

Для сохранения достигнутых результатов используем меню File пункт Save As. В диалоге сохранения вводим имя будущего файла, содержащего логическую схему.