fpga开发环境总结

       这里使用Altera(阿尔特拉)Cyclone IV E系列的EP4CE10F17C8开发为例,参考正点原子开发板手册进行总结,。

一,Quartus II介绍。        

       1,Quartus II 是 Altera 公司的综合性 FPGA 开发软件,可以完成从设计输入到硬件配置的完整 FPGA 设计 流程。
        此软件安装后是试用版,使用受限。
    
       2, USB Blaster 是 Altera FPGA 的程序下载器,通过计算机的 USB 接口对 Altera FPGA 和配置芯片进行 编程、调试以及下载等操作。电脑必须在安装驱动后, USB Blaster 才能正常工作。
   

二,SignalTap II 软件的使用。

        SignalTap II 全称 SignalTap II Logic Analyzer,是第二代系统级调试工具,可以捕获和显示实时信号, 是一款功能强大且极具实用性的 FPGA 片上调试工具软件。 SignalTap II 可以选择要捕获的信号、捕获的触 发方式以及捕获的数据样本深度,实时数据提供给工程师帮助 debug
        此软件仿真时将程序下载到FPGA上,然后进行实时仿真。
        传统的 FPGA 板级调试是由外接的逻辑分析仪连接到 FPGA 的控制管脚,然后将内部信号引出至引脚 IO 上,进行板级调试。这种方法的缺点是首先我们需要一个逻辑分析仪,而逻辑分析仪一般价格都比较昂 贵,且对于需要测试几十个引脚的时候,选择使用外接的逻辑分析仪就比较繁琐了。SignalTap II 在线逻辑 分析仪克服了以上所有的缺点,其借用了传统逻辑分析仪的理念以及大部分的功能,将这些功能植入到 FPGA 的设计当中,编程后存放在电路板的目标器件中,使用 FPGA 资源来构成嵌入式逻辑分析仪。SignalTap II 不需要将待测信号引出至 I/O 上,也不需要电路板走线或者探点,当然更不需要外部的逻辑分 析仪的花费,它集成在 Altera 公司提供的 FPGA 开发工具 Quartus II 软件中。 
    1,  调试方法参考手册。主要注意事项如下
      2, 中间注意Filter项,选择“Design Entry” ,否则下面的cnt不会显示。
        3,有时采样深度太小,仿真可能不能进行。
         4,中第一个图标表示只运行一次;第二个图标表示自动运行,也就是会一直刷新采样的波形;第三个图标表示停止运行
        5,设置触发方式。
        6,SignalTap仿真时占用资源,不用仿真时,及时释放资源。

三,Modelsim 的安装使用

Modelsim 软件需要添加 License ,安装完使用受限。
Modelsim仿真有手动仿真和自动仿真。
所谓自动仿真,其实是在 Quartus II 中调用 ModelSim 软件来进行仿真,所以也称联合仿真。在调用过 程中, Quartus II 会帮我们完成 ModelSim 中的所有操作,我们只需要分析最后的仿真结果。下面我们就以 “ Quartus II 安装和使用”章节中我们创建的 Quartus II 软件工程为例,进行仿真。
下面主要记录自动仿真:
1,首先我们打开之前的 Quartus II 工程,在菜单栏中找到【Tool】→【Options】按钮。
2,将Modelsim的路径告诉Quartus。这样Quartus就可以调用仿真软件了。
3,Quartus选择仿真软件。
        我们在 Quartus II 软件页面的菜单栏中,我们找到【 Assignments 】→【 Settings】按钮,如下图所示页面
4,配置仿真环境
        在 Quartus II 软件界面的菜单栏找到 【 Assigement 】→【 Settings 】按钮并打开,在打开的页面中,我们找到左侧的 Simulation 点击,出现如下 图所示的页面
5,仿真时间要满足一个仿真周期。如果没有看到要仿真的波形可以将显示波形,波形界面,右击,选择“zoom full” 试试。
6,默认显示只有接口的输入输出量,如果想看中间变量,在sim窗口选择不同的代码段,objects窗口会显示代码段中的所有变量,包括中间变量,选择要观察的中间变量,右击,选择“Add Wave”,之后Wave窗口就会有相应的中间变量了。

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