Altera FPGA 开发入门1

本文将介绍Altera FPGA开发入门的基础知识，包括如何使用Quartus II 13.0 SP1软件创建FPGA设计工程，以及设置相关的硬件和仿真工具。Altera FPGA是一种可编程逻辑器件，广泛应用于电子系统设计中，提供高度灵活和高效的解决方案。 启动Quartus II 13.0 SP1软件，这是Altera公司提供的FPGA综合和开发平台。该软件界面包括常见的Windows应用程序元素，如菜单栏、工具条和状态栏，还有特定的工程管理和任务管理功能。 创建FPGA设计工程的步骤如下： 1. 通过"File"菜单选择"New..."，在弹出的窗口中选择"New Quartus II Project"。 2. 在"New Project Wizard"的第一步，选择工程的工作目录。在本例中，创建名为"FPGA_EXP"的文件夹，并在其下创建子文件夹"FPGA_EXP1"作为工程存储位置，项目名设为"FPGA_EXP1"。 3. 第二步，添加设计文件。如果没有预先准备的设计文件，可以直接跳过此步。 4. 第三步，配置设备家族和设备设置。这里选择了Cyclone V系列，具体型号为"Cyclone V E Extended Features"，并进一步设置了封装类型、引脚数量和速度等级。 5. 第四步，设置EDA工具。对于仿真，选择工具类型为"Simulation"，工具名为"Modelsim"，格式为VHDL。 在完成工程创建后，下一步是添加设计文件和代码。设计文件通常包含用VHDL或Verilog编写的硬件描述语言（HDL）代码，这些代码定义了FPGA内部的逻辑功能。在Quartus II中，可以通过"File"菜单的"Add/Remove Files in Project"选项将这些文件添加到工程中。 接下来是分析和综合（Analysis & Synthesis）阶段，这是FPGA设计的关键步骤。在这一阶段，Quartus II会读取设计文件，进行语法检查和逻辑优化，将HDL代码转换成门级网表，这个过程称为逻辑综合。综合后的结果将显示在工程的逻辑资源占用情况，如逻辑单元、触发器、I/O口等。 为工程添加仿真文件和代码。仿真用于验证设计的功能是否正确，Modelsim是常用的FPGA仿真工具。用户需要编写测试激励（Testbench）文件，用以模拟设计的输入和预期输出，然后在Modelsim中运行仿真，观察和分析结果。 通过这个实验，学习者将了解Altera FPGA开发的基本流程，包括设计环境的设置、工程创建、设计文件的添加、逻辑综合以及仿真验证。这些知识是进行更复杂FPGA设计的基础，对于电子系统设计和嵌入式系统的开发至关重要。在实践中，不断积累经验，解决遇到的问题，是提高FPGA设计能力的有效途径。