FPGA設計開發軟件Quartus II的使用技巧之：Quartus II軟件基礎介紹

5.1QuartusII軟件簡介

QuartusII設計軟件是Altera提供的完整的多平臺設計環境，能夠直接滿足特定設計需要，為可編程芯片系統（SOPC）提供全面的設計環境。QuartusII軟件含有FPGA和CPLD設計所有階段的解決方案。

QuartusII是Altera公司新一代的EDA設計工具，由該公司早先的MAX+PLUSII演變而來。不僅繼承了MAX+PLUSII工具的優點，更提供了對新器件和新技術的支持，使設計者能夠能輕松和全面地介入設計的每一個環節。本章將對這個軟件進行全面的介紹。

5.2QuartusII軟件新特性

可以按照個人偏好，自定義QuartusII軟件的布局、菜單、命令和圖標。當第一次打開QuartusII軟件時，可以在標準QuartusII用戶界面和MAX+PLUSII界面之間選擇外觀和操作習慣，或者稍候使用“Customize”對話框（Tools菜單）選擇外觀和操作習慣。

“Customize”對話框也允許設置是否顯示QuartusII或者MAX+PLUSII快捷菜單，是設置在菜單欄的左邊還是右邊。QuartusII快捷菜單包含的菜單命令用于每個QuartusII應用程序，是常用處理命令。如圖5.1所示為“Customize”對話框。

MAX+PLUSII快捷菜單與MAX+PLUSII軟件的MAX+PLUSII菜單類似，提供用于應用程序的命令，也是常用的MAX+PLUSII菜單命令。MAX+PLUSII菜單上的命令與相應的QuartusII命令功能相同。如圖5.2所示為QuartusII和MAX+PLUSII快捷菜單。

圖5.1Customize對話框

圖5.2QuartusII和MAX+PLUSII快捷菜單

以下步驟描述了使用QuartusII基本設計流程。

（1）使用NewProjectWizard（“File”菜單）建立新工程并指定目標器件或器件系列。

（2）使用TextEditor建立VerilogHDL、VHDL或Altera硬件描述語言（AHDL）設計。根據需要，使用BlockEditor建立表示其他設計文件的符號框圖，也可以建立原理圖。還可以使用MegaWizard®Plug-InManager（“Tools”菜單）生成宏功能模塊和IP功能的自定義變量，在設計中將它們例化。

（3）使用AssignmentEditor、PinPlanner、Settings對話框（“Assignments”菜單）、FloorplanEditor、“DesignPartitions”窗口、“LogicLock”功能指定初始設計約束。

（4）進行EarlyTimingEstimate，在完成Fitter之前生成時序結果的早期估算。

（5）使用SOPCBuilder或DSPBuilder建立系統級設計。

（6）使用SoftwareBuilder為Excalibur™器件處理器或Nios®嵌入式處理器建立軟件和編程文件。

（7）使用AnalysisSynthesis對設計進行綜合。

（8）如果設計含有分區，而沒有進行完整編譯，則需要采用PartitionMerge合并分區。

（9）通過使用Simulator和GenerateFunctionalSimulationNetlist命令在設計中執行功能仿真。

（10）使用Fitter對設計進行布局布線。

（11）使用PowerPlayPowerAnalyzer進行功耗估算和分析。

（12）使用TimingAnalyzer對設計進行時序分析。

（13）使用Simulator對設計進行時序仿真。

（14）使用物理綜合、TimingClosure平面布局圖、LogicLock功能、“Settings”對話框和AssignmentEditor改進時序，達到時序逼近。

（15）使用Assembler為設計建立編程文件。

（16）使用編程文件、Programmer和Altera硬件對器件進行編程，或將編程文件轉換為其他文件格式以供嵌入式處理器等其他系統使用。

（17）使用SignalTap®IILogicAnalyzer、SignalProbe功能或ChipEditor對設計進行調試。

（18）使用ChipEditor、ResourcePropertyEditor和ChangeManager管理工程更改。

5.3QuartusII軟件的安裝與啟動

使用PC機安裝QuartusII的系統配置要求如下。

·CPU：奔騰II400MHz以上。

·內存：512MB以上。

·大于800MB的安裝空間。

·Windows2000或WindowsXP操作系統。

·MicrosoftWindows兼容的SVGA顯卡。

·具有并行通信口或USB通信口，以便用下載電纜。

QuartusII軟件安裝步驟如下。

（1）運行安裝向導：Install.exe。

（2）單擊“InstallQuartusIIandRelatedSoftware”按鈕，進入歡迎界面，單擊“Next”按鈕進入安裝QuartusII軟件的安裝向導界面。在這個安裝向導界面中，選中QuartusII，其他項目不選，單擊“Next”按鈕，進入下一步。

（3）在“LicenseAgreement”對話框上選中“Iacceptthetermsofthelicenseagreement”選項，單擊“Next”按鈕，進入下一步。

（4）在“Custominformation”對話框上，輸入用戶信息“UserName：xxx，CompanyName：xxx”，單擊“Next”按鈕，進入下一步。

（5）在“ChooseDestinationLocation”對話框上選擇安裝路徑，也可使用默認路徑。確保硬盤上有足夠的空間，單擊“Next”按鈕進入下一步。

（6）在SetupType對話框上選中“Complete”選項，單擊“Next”按鈕，進入下一步。

（7）確認安裝設置，單擊“Next”按鈕，安裝向導開始復相關文件。

（8）在“QuartusIITalkback”對話框上，單擊“確定”按鈕繼續安裝。

（9）在“InstallshieldWizardComplete”對話框上，去掉“LaunchQuartusII6.0”選項，單擊“Finish”按鈕，完成安裝。

（10）回到安裝向導主界面，單擊“InstallFLElmServer”按鈕，啟動FLElmServer的安裝向導。在“ChooseDestinationLocation”對話框上，單擊“Next”按鈕，安裝到默認路徑。

（11）文檔復制完畢，單擊“Finish”按鈕，完成安裝。

（12）回到安裝向導主界面，單擊“Exit”按鈕，退出安裝向導。

（13）根據license的安裝說明安裝license。

（14）至此，QuartusII6.0已經可以使用了。

5.4QuartusII軟件設計流程

利用QuartusII進行設計的流程如圖5.3所示。

這是一個完整的設計流程，在實際的設計過程中，其中的一些步驟可以進行簡化。簡化的QuartusII設計過程如圖5.4所示。

圖5.3QuartusII設計流程 圖5.4簡化的QuartusII設計過程