X9572TM輸入設計文件,輸人設計文件是設計者將所設計的電路或系統(tǒng)以開發(fā)軟件要求的某種形式表示出來,并送入計算機的過程。通常有原理圖輸入方式和HDL輸人方式兩種方法。

原理圖輸入方式是一種最直接的設計描述方式,設計者直接從開發(fā)軟件提供的元器件庫中調(diào)出需要的元器件,并根據(jù)邏輯關系將所有的器件連接起來,就可以得到原理圖。這種方法的優(yōu)點是易于實現(xiàn)邏輯電路圖的仿真分析,方便觀察電路內(nèi)部的節(jié)點信號;缺點是效率低,特別是產(chǎn)品有所改動,需要選用另外一個公司的器件時,就需要重新輸入原理圖。

HDL輸人方式是用文本方式描述設計的,主要有Verilog HDL和VHDL兩個IEEE標準。使用這兩個標準的HDL之一描述的設計文件能夠被當今任何EDA開發(fā)軟件所支持。而且用語言描述電路時,可以不考慮具體的實現(xiàn)工藝,設計者在系統(tǒng)設計、邏輯驗證階段便可確定方案的可行性,這是當今數(shù)字電路設計的一種趨勢。

除此之外,設計者通常采用分層次、分模塊的設計方法,將層次低的模塊用HDL進行設計,而頂層則采用原理圖(在Quartus Ⅱ軟件中稱之為“方塊圖”)的方式進行設計,這樣可以發(fā)揮HDL描述方便而原理圖方式接口連接關系一目了然的優(yōu)勢。

功能仿真功能仿真沒有延時信息,僅對所設計的電路進行邏輯功能驗證。仿真前,要利用HDL或波形編輯器等建立輸入激勵文件,仿真時需要編譯設計文件,提取電路的功能網(wǎng)表,仿真結果一般為輸出波形和文本形式的報告文件,從中可以觀察到各個節(jié)點信號的變化情況。若發(fā)現(xiàn)錯誤,則返回去修改邏輯設計文件。

處理設計文件對設計文件的處理包括語法檢查和設計規(guī)則檢查、邏輯綜合與化簡、邏輯適配、布局與布線等工作,最后產(chǎn)生編程文件。邏輯綜合的目的是將各個層次的多個模塊化文件合并成為一個網(wǎng)表文件,使層次設計平面化。邏輯化簡使整個設計項目所占用的資源最少。

邏輯適配就是將設計的邏輯映射到具體器件相應的邏輯單元中去,換言之,就是用具體器件中給出的邏輯資源去實現(xiàn)設計的邏輯。如果一個設計項目較大,用一片器件無法實現(xiàn)整個邏輯,有的EDA軟件會將整個設計劃分為多個較小的模塊,用同一系列的多片器件去實現(xiàn)整個設計。設計劃分可以由軟件自動完成,也可以由用戶進行控制,目的是使所用器件數(shù)目最少,器件之間通信的引出端數(shù)目最少。

上述工作完成后,由軟件自動完成布局與布線工作,它以最優(yōu)的方式對邏G件布局,并準確地完成元件之間的連線。

時序仿真時序仿真使用包含延時信息的編譯網(wǎng)表,不僅測試邏輯功能,還測試設計的邏輯在目標器件中最差情況下的時序關系,它和器件的實際工作情況基本一致,因此對整個設計項目進行時序仿真,分析其時序關系,評估設計的性能是非常必要的。

器件的編程與測試,在對設計的文件進行處理時,軟件會自動產(chǎn)生供編程用的數(shù)據(jù)文件。對CPLD器件,編程文件為熔絲圖文件;而對FPGA器件,編程文件為位流數(shù)據(jù)文件。對具有在系統(tǒng)編程功能的器件,可以使用相應的編程軟件,通過編程電纜直接將編程數(shù)據(jù)寫入到器件中。對沒有在系統(tǒng)編程接口的器件,則需要使用專用編程器,才能對器件編程。對器件的編程完成后,需要對器件的功能進行實際測試。

對于熟悉MAX+PLUS Ⅱ的用戶,在啟動Quartus Ⅱ軟件后,選擇Tods|Customize…菜單命令,在對話框的Genera1頁面選擇MAX+PLUS Ⅱ選項,單擊Apply按鈕后,重新啟動Quartus Ⅱ軟件,則此時主窗口圖形用戶界面與MAX+PLUS Ⅱ軟件的界面類似。

下面以Ⅴerilog HDL設計十進制計數(shù)器為例,從輸入設計文件、設計項目的編譯、設計項目的仿真驗證和器件編程四個方面對Quartus Ⅱ軟件的使用進行簡單介紹。受篇幅所限,原理圖(或稱為方塊圖)輸人方式不作介紹,詳細使用方法可以參考軟件幫助文檔。

使用向?qū)Ы⑿鹿こ?并輸入設計文件,啟動Quartus Ⅱ軟件后,從Fne菜單下選擇New Project Wizzard,按照提示輸人設計項目的路徑,項目名稱以及頂層模塊的名稱。然后選擇Fne|New...命令,出現(xiàn)圖B.2.1所示界面,選擇設計文件的輸入方式,例如Verilog HDLFile,則會打開輸人編輯窗口,輸入設計文件后,保存文件。

在上述操作完成后,出現(xiàn)圖B.2.2所示的主窗口。窗口結構與一般Win~dows中應用程序的窗口類似,主要由標題信息欄、主菜單欄、圖標便捷工具欄、窗口主體以及底部的輔助信息提示欄組成。在窗口主體中,左邊的是項目.