tutorial_quartusii_simulation_vhdl.pdf

本篇教程文件名为tutorial_quartusii_simulation_vhdl.pdf，主要目的是介绍使用Altera提供的仿真工具——仿真波形编辑器（Simulation Waveform Editor）来模拟VHDL设计的行为。这项仿真技术是确定逻辑电路正确性的一种有效方式，教程面向的是那些正在逻辑电路设计课程中学习的学生。通过本教程的学习，读者将会掌握如何使用Quartus II软件包中与仿真相关的工具来执行VHDL描述的电路仿真。 文档中提到仿真工具是作为Quartus II CAD系统的一部分，并且适用于Quartus II软件版本13.0或更高版本。在进行仿真之前，用户需要应用输入向量（test vectors），即测试向量，到设计好的电路中，然后观察电路产生的响应输出。仿真过程由三个主要部分构成：设计项目、仿真过程以及波形创建。 在设计项目部分，教程展示了一个简单的逻辑电路来说明整个模拟过程，该电路是一个实现三个输入x1、x2和x3的多数逻辑函数（majority function），其VHDL代码如下： ```vhdl LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.all; ENTITY majority3 IS PORT (x1, x2, x3: IN STD_LOGIC; f: OUT STD_LOGIC); END majority3; ARCHITECTURE majority3_rtl OF majority3 IS BEGIN f <= (x1 AND x2) OR (x1 AND x3) OR (x2 AND x3); END majority3_rtl; ``` 用户需要将以上代码保存在一个名为majority3.vhd的文件中，并首先在Quartus II项目中实现这个电路。创建新目录（folder）来启动项目后，就可以导入此代码文件。 接下来是仿真部分，文档中介绍了如何在仿真波形编辑器中创建波形，以及如何进行仿真设置。在这一过程中，读者会学习到如何确定测试向量、如何在仿真波形编辑器中绘制测试向量、功能仿真和时序仿真等概念。 功能仿真（Functional simulation）用于验证已综合电路的功能正确性。时序仿真（Timing simulation）则用于验证综合后电路中信号的时间参数。这两种仿真在数字逻辑电路设计中都是至关重要的环节，功能仿真保证电路按照预期逻辑运行，时序仿真确保电路中的信号能够按时到达，满足设计要求。 文档末尾提到，对于偏好使用Verilog硬件描述语言的用户，也有相应的教程可供学习。在教程的给出了结论性评述，强调了仿真在设计周期中的重要性，并建议读者将模拟作为设计和验证过程中的一个常规步骤。 总而言之，通过本次教程，用户不仅能学习到使用Quartus II进行VHDL设计的仿真，而且还会对仿真波形编辑器有深入的理解，这是逻辑电路设计的重要工具。教程适用于对VHDL具有基础了解的读者，有助于他们更好地理解电路的模拟过程。