本章主要是講解讀者在進行FPGA邏輯設計之前的準備工作,需要下載Quartus II軟體和 Modelsim 軟體,一個是用來進行FPGA邏輯設計,一個是用來對邏輯進行理論分析與驗證。 1.1 quartus 軟體安裝 現在Quartus II軟體已經更新到了15.0版本,這個最新版本的一些特性如下
本章主要是講解讀者在進行FPGA邏輯設計之前的準備工作,需要下載Quartus II軟體和 Modelsim 軟體,一個是用來進行FPGA邏輯設計,一個是用來對邏輯進行理論分析與驗證。
1.1 quartus 軟體安裝
現在Quartus II軟體已經更新到了15.0版本,這個最新版本的一些特性如下描述:
Quartus II 15.0不僅僅是增加了一些10系列的器件庫,最大的升級價值在於增加了一批免費的IP,特別是對做信號處理類的用戶,增加了一批免費的浮點IP,例如cordic、三角函數等等,另外還增加了一批“大學計劃”庫和初學者的免費IP庫,例如SPI、USB、RS232、SD卡讀寫器、PS2、音頻、點陣液晶屏等等。還需要註意的一點就是版本越高,支持晶元的類型就會越高,15.0版本支持的晶元如圖4.1所示。可見對於cyclone系列晶元最低只支持cyclone IV代,可能對於開發板上面是cyclone III的晶元,需要更換Quartus II的版本,15.0以下版本即可。
圖4.1 支持晶元型號
軟體的下載這裡可以登陸altera的官網https://www.altera.com.cn/ ,並點擊下載按鈕如圖4.2所示,然後我們選擇網路版,點擊download。其實對於大多數的應用戶而言,網路版已經可以滿足要求。若是確實需要用到一些付費IP核,可以尋找俊龍FAE,要付費許可證即可。圖4.3選擇所需要的版本操作系統以及下載方法(選擇直接下載即可),然後選擇組合文件,對於組合文件中都有什麼,如圖4.4所示,包括modelsim和Quartus II軟體還有device,都組合在一個文件裡面,最後點擊下載即可。
圖4.2 操作界面(一)
圖4.3 操作界面(二)
圖4.4 操作界面(三)
圖4.5 組合軟體說明
下載完畢之後,需要對Quartus II進行安裝,圖4.6到圖4.10是整個操作流程,其他部分點擊Next即可。
圖4.6 安裝界面(一)
圖4.7 安裝界面(二)
圖4.8 安裝界面(三)
圖4.9 安裝界面(四)
圖4.10 安裝界面(五)
破解Quartus II軟體,圖4.11所示是破解文件(在工具資料裡面),根據操作系統選擇不同的位數。圖4.11到4.13是破解過程,然後圖4.14是license破解過程,圖4.16中打開剛纔保存的license,併進行修改。
圖4.11 破解界面(一)
圖4.12 破解界面(二)
圖4.13 破解界面(三)
圖4.14 license破解(一)
圖4.15 license破解(二)
圖4.16 license破解(三)
圖4.17 license破解(四)
Quartus II軟體破解之後就可以使用了,裡面會自動安裝modelsim軟體。在此軟體部分已經安裝完畢,可以進行邏輯設計了。
1.2 下載電路介紹
上面講到軟體部分的安裝和調試,那麼進行完邏輯的驗證,需要將程式下載到開發板上以檢驗最終的實驗效果。圖4.18是Usb_Blaster與FPGA的接線示意圖,我們需要一條Usb_Blaster與FPGA板卡的JTAG介面進行連接,另一端接電腦。當然,還需要給FPGA板卡進行供電。註意Usb_Blaster不支持熱插拔,所以上電後不允許拔下來再插上去,可能會燒壞Usb_Blaster。
圖4.18 Usb_Blaster與板卡接線
當讀者的USB驅動安裝成功後,如圖4.19所示,在“我的電腦”設備管理器中可以看到圖4.20所示,表示安裝成功,這時就可以利用Quartus II通過JTAG介面對FPGA進行下載燒錄程式,這時應該先將Usb_Blaster插到電腦上,然後具體步驟如圖4.21~圖4.23所示。首先點擊圖4.19中所示的圖標,找到圖4.20所示的hardware setup,並找到Usb_Blaster進行選擇。然後點擊圖4.21中的start按鈕就可以進行燒錄程式。
圖4.19 成功界面
圖4.20 設備管理器中的Usb_Blaster
圖4.21 操作步驟(一)
圖4.22 操作步驟(二)
圖4.23 操作步驟(三)