Учебное пособие Москва Издательство Московского государственного университета леса 2011 (075) Е92 - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Учебное пособие Иркутск Издательство бгуэп 2003 (075. 8) Ббк 65. 13 1893.17kb.
Учебное пособие для студентов заочного обучения специальности 2301... 4 1110.5kb.
Учебное пособие издательство Санкт-Петербургского государственного... 13 3709.73kb.
Учебное пособие Волгоград 2010 (075) 8 1263.82kb.
М. В. Ломоносова Научно-исследовательский вычислительный центр А. 66 7243.68kb.
Учебное пособие для студентов четвертого курса специальности 032301. 8 558.85kb.
Учебное пособие «Основы современной социологии» 23 3411.15kb.
Учебное пособие Ось-89 2 удк ббк 159. 9 88. 8 В229 14 3008.38kb.
Программа конференции Agenda (24-30 мая 2009 года) (May 24-30, 2009) 1 242kb.
А. Р. Лурия психология восприятия издательство московского университета... 18 2671.84kb.
Учебное пособие (075) Печатается 20 5189.84kb.
""xqsLiЄ«s»RЅ=LS¬sntp inrp xmsLSщёR¶VLi \ылбхбмбv«sV xmspLjiтgS їRБµj¶­s... 1 33.24kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Учебное пособие Москва Издательство Московского государственного университета леса - страница №1/13



Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА»

Н.В. Ефремов

Введение в систему автоматизированного проектирования Quartus II

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия для студентов специальности 230100 факультета электроники и системотехники

Учебное пособие

Москва

Издательство Московского государственного университета леса

2011

УДК 004.896(075)

Е92

Разработано в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом ВПО 2009 г. по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» на основе программы дисциплины «Организация ЭВМ и систем»



Рецензент: доцент кафедры управляющих интеллектуальных систем МИФИ

Е.Ф. Березкин

Работа подготовлена на кафедре вычислительной техники

Ефремов Н.В.

Е92 Введение в систему автоматизированного проектирования Quartus II: учебное пособие. – М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2011. -147 с.

Изложены основные сведения по системе автоматизированного проектирования Quartus II, достаточные для выполнения лабораторных работ и курсовых проектов по дисциплинам «Теория автоматов», «Схемотехника ЭВМ», «Организация ЭВМ и систем». Предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» и студентов смежных специальностей.

УДК 004.896(075)

©Н.В. Ефремов, 2011

©ГОУ ВПО МГУЛ, 2011

Цель пособия – изложить основные сведения по системе автоматизированного проектирования Quartus II, достаточные для выполнения лабораторных работ и курсовых проектов по дисциплинам «Теория автоматов», «Схемотехника ЭВМ», «Организация ЭВМ и систем». Элементной базой лабораторного практикума являются стенды, содержащие программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) компании Altera.

В пособии раскрыты основные возможности модулей Quartus II, обеспечивающие полный цикл проектирования устройств на программируемых кристаллах компании Altera. Представленное описание ориентировано на использование версии 9.1 пакета Quartus II.

Последовательно рассмотрено выполнение всех этапов проектирования от ввода проекта до программирования кристалла. Изложение материала сопровождается большим количеством примеров, включая примеры с использованием языка VHDL. Настоящее пособие позволит студентам быстро освоить пакет Quartus II и получить навыки практической работы в современной проектной среде.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» и студентов смежных специальностей.

Оглавление


Часть 2 Ввод описания проекта в Quartus II 24

Часть 3 Моделирование проекта 91

Часть 4 Компиляция проекта 133

Часть 5 Программирование кристалла ПЛИС 142



Часть 1 Обзор САПР Quartus II

1.1. Назначение и возможности Quartus II

Пакет Quartus II представляет собой автоматизированную систему сквозного проектирования цифровых устройств на кристаллах ПЛИС фирмы Altera [1]. Он предоставляет пользователю широкие возможности по вводу описаний проекта, логическому синтезу, компиляции проекта, программированию ПЛИС, функциональному и временному моделированию, временному анализу и анализу потребляемой мощности проекта, реализации внутрисистемной отладки.

В Quartus II используется удобный графический интерфейс и простая в применении справочная система, содержащая всю необходимую для выполнения проектирования информацию. Также пакет позволяет использовать командную строку для выполнения каждого этапа проектирования. Причем, в зависимости от предпочтений пользователя, графический интерфейс или командная строка могут использоваться как для выполнения отдельных этапов, так и для всего проекта в целом.

Пакет Quartus II интегрирует в себе большое количество программных модулей, предназначенных для выполнения различных этапов проектирования. Задание параметров и выполнение типовых команд выполняется в отдельных модулях одинаково, что значительно облегчает работу пользователя. Редакторы исходных файлов проекта (графический, текстовый, редактор символов, содержимого модулей памяти, временных диаграмм, конечных автоматов) используют одинаковые подходы и приёмы, а также похожие оконные формы, применяемые при создании и редактировании исходных файлов с описанием модулей проектируемого устройства.

В одном иерархическом проекте можно сочетать использование различных типов описания исходных файлов модулей проекта, подбирая наиболее подходящий тип, для каждого модуля.

В состав стандартной библиотеки Quartus II входит большое количество базовых элементов, включая мегафункции и макрофункции. Составной частью мегафункций являются операционные устройства, созданные по стандарту библиотеки параметризируемых модулей ( LPM – library of parameterized modules).

Значительная часть мегафункций разработана фирмой Altera. Они описаны на языке низкого уровня и оптимизированы для применения в ПЛИС компании Altera. Остальная часть разработана компаниями партнерами. Применение мегафункций в проектах пользователя значительно расширит возможности проектирования и ускорит выполнение проекта.

Пакет Quartus II содержит средство SOPC (System on programmable chip) Builder, предназначенное для проектирования реализуемых на кристалле процессорных систем [4]. С помощью этого средства можно легко создавать конфигурируемые процессорные ядра, реализовывать на кристалле различные контроллеры, а также значительную часть периферийного оборудования.



1.2. Понятие проекта в Quartus II

Под термином «проект» в Quartus II понимается набор файлов, связанных с проектируемым устройством, и набор соответствующих библиотек [4].

Файлы могут быть двух типов – логические и вспомогательные. Логические файлы описывают поведение или структуру отдельных модулей проектируемого устройства. К ним относятся файлы с текстовым описанием на языках описания аппаратуры (HDL, Hardware Description Language), файлы с графическим представлением схем, файлы с представлением отдельных модулей в виде конечных автоматов. Вспомогательные файлы содержат дополнительную информацию о проектируемом устройстве. Большинство вспомогательных файлов не содержит описания логики проекта. Некоторые из них автоматически создаются приложением Quartus II, некоторые вводятся пользователем. Примерами вспомогательных файлов являются файлы установок и назначений (.qsf), символьные файлы (.bsf), файлы отчетов (.rpt).

Как правило, проект содержит несколько логических файлов, образующих иерархическое описание создаваемого устройства. Один из файлов представляет описание устройства на верхнем уровне иерархии. Он является модулем верхнего уровня.

Если описание устройства содержит единственный логический файл, то по умолчанию он является модулем верхнего уровня описания.

Каждый проект размещается в отдельной папке и имеет своё собственное имя, которое назначается пользователем при создании нового проекта. Автоматически при создании нового проекта создаются файлы с расширением .qpf (quartus project file) и .qsf (quartus settings file). Первый из этих файлов содержит номер версии Quartus II, используемой для создания проекта, дату создания и название активной версии проекта. Пример файла с расширением .qpf приведен на рис.1.2.1.



Рис. 1.2.1. Содержимое файла new_project.qpf


Второй файл содержит установки и назначения. Пример файла с расширением .qsf приведен на рис.1.2.2.

Рис. 1.2.2. Содержимое файла new_project.qsf


Он представляет собой текстовый файл, использующий синтаксис языка tcl. Поэтому файл .qsf можно редактировать в любом текстовом редакторе. При создании проекта пользователь может воспользоваться существующими в пакете Quartus II установками и назначениями, либо использовать их из ранее созданного проекта, либо выполнить свои собственные.

В процессе работы над проектом, пользователь может изменить установки и назначения. В этом случае Quartus II позволяет создавать разные версии проекта. Каждой версии назначается собственное имя. Пользователь может выполнить компиляцию проекта для разных его версий и на основе сравнительного анализа результатов компиляции разных версий проекта, выбрать ту версию, которая ему более подходит.

При создании версии проекта, автоматически создается файл _assignment_defaults.qdf и размещается в рабочей папке проекта, где revision_name – имя версии. Он содержит установки и назначения, которые будут использоваться по умолчанию.

Для работы с проектом в менеджере проекта Quartus II используется команда Project, выпадающее меню которой приведено на рис. 1.2.3.


Рис. 1.2.3. Меню команды Project менеджера проекта


С помощью команд из этого меню к проекту можно добавлять либо удалять отдельные файлы, создавать новую версию проекта, создавать копии проекта, архивировать проект, восстанавливать проект из архива, импортировать или экспортировать базу данных и так далее.


следующая страница >>



Мне потребовалось полвека, чтобы понять, что у меня нет литературного дара. Увы, к тому времени я уже был знаменит. Роберт Бенчли
ещё >>