可编程逻辑器件指导书Word文档格式.docx

1、任务二 举重裁判表决电路50任务三 加法器52项目六 时序逻辑电路的设计 58任务一 触发器58任务二 单向移位寄存器63任务三 双向移位寄存器71项目七 计数器的设计 77任务一 50进制计数器77任务二 100进制计数器 81任务三 计时秒表 84项目八 多种频率输出控制器 89项目一 软件的安装和使用任务一 软件的安装一、QuartusII安装说明:1. 光盘路径:quartusiiquartusdisk1中用鼠标左键双击setup.exe文件。启动界面如图1.1所示：图1.1 QuartusII安装界面2. 点击Next后，弹出说明对话框，如图1.2所示：图1.2 说明对话框3. 继续

2、点击Next按钮后，弹出如图1.3所示的对话框，在上面空白处输入用户名，下面的输入公司的名字，这个可以任意填写。写好后Next按钮编程可选状态。（我的安装软件用户名默认为微软用户，公司的名字默认为微软中国）图1.3 用户信息输入对话框4. 按下Next按钮后，进入安装路径选择界面，如图1.4所示。（建议安装在默认的路径）图1.4 安装路径选择对话框选择好安装路径之后，点击Next按钮之后会看见相关的安装信息，一直点击Next按钮知道进入安装过程。安装之后会弹出一个结束对话框，点击finish按钮，完成安装。二、Quartus II软件的授权1. 授权过程是将光盘路径:quartusii7Alt

3、era-Quartus_V7_Win_Crack中的license.dat文件复制到安装目录下。2. 还有在这个路径下的sys_cpt.dll文件复制到安装目录下的bin的文件夹里。3. 在开始菜单栏，选择运行，输入cmd，按回车弹出如下图的对话框所示4. 输入ipconfig/all，弹出如下图的对话框所示5. 用红色圈起来的是你自己电脑的网卡号。6. 以记事本方式打开license，替换你的网卡号进去。7. 打开QuartusII，导入license.dat菜单下tools/license.setup。任务二 USB-Blaster快速安装向导1.通过USB电缆，将USB-Blaster与

4、电脑相连。在设备管理器中找到USB-Blaster后，单击右键选择革新驱动软件。2.进入界面后，选择浏览计算机以查找驱动程序软件（R）。3.进入浏览计算机以查找驱动程序软件界面后，在文本输入方框旁的单击浏览进入选择更新驱动软件的界面。4.在该界面中选择你软件的安装目录下，比如这是在D盘的，D盘alteraquartusdriversusb-blasterx32（电脑系统是32位的Win7）点击确定。5.回到这个界面后，点击下一步。6.系统会识别出该驱动，跳出该界面，询问是否访问，选择始终安装此驱动程序软件。7.安装成功。8.在usb-blaster连着电脑的情况下，打开quartusII，从菜

5、单打开ToolProgrammer，从HardwareSetup设置使用usb-blaster编程器。在单击Close就可以使用了。任务三 软件的使用 主界面由3个子窗口组成，分别是设计输入编辑窗口（完成设计描述源文件的编辑）、消息窗口（编译/仿真过程的消息说明）和工程浏览窗口（快速浏览工程的各描述文件）。图1.5 Quartus II的系统主界面1. 设计输入Quartus II支持多种设计输入方法，即允许用户使用多种方法描述设计，常用的设计输入方式有：原理图输入，文本输入和第三方EDA工具输入 。（1） 创建新工程 Quartus II有工程的概念，所谓工程就是当前设计的描述、设置、数据以

6、及输出的集合，Quartus II会将这些存储在不同类型的文件中并置于同一个文件夹下。所以在设计之前，必须创建工程，具体步骤如下：i. 打开Quartus II软件，在主界面中执行FileNew Project Wizard命令，在弹出的对话框中指定设计工程的文件存放目录、工程名以及最顶层的设计实体名。 最上面的输入框：在此输入框输入指定工程文件存放的目录。 中间的输入框：在此对话框中输入新建工程的名字。 最下面的输入框：在此输入框中输入该设计工程最顶层的设计实体名。说明：一般输入工程名和设计顶层的实体名默认是相同。ii. 单击【Next】按钮，弹出如图1.7所示的对话框。许多设计工程除了最顶

7、层的设计文件之外，还会包含一些额外的电路模块描述文件或者定制的功能库。设计者可以通过如图1.7所示的对话框将这些文件或者功能库添加到设计工程中。为了方便工程设计文件公里，建议将所有的设计文件集中到工程目录中。iii. 单击【Next】按钮，弹出如图1.8所示的对话框。系统会要求设计者指定工程所使用的芯片系列,可以选择自动选择芯片型号或者设计者指定.建议选择“Specific device selected in Available deviceslist”选项，这样可以手动设置芯片参数，这个一般是硬件设计好之后，若对参数不熟悉一定要先参考Quartus II的帮助文件，弄清封装，管脚类型和芯片

8、速度这3个设置项中的每个参数的具体含义。如果选项自动选择芯片，对于绝大多数的应用只采用的默认设置即可，系统会根据实际的情况自动进行优化。iv. 点击【Next】按钮进入EDA工具设置页面，如图1.9所示，用以第三方的综合器、仿真器和时序分析工具。默认值为不使用第三方EDA工具，在本工程保持默认不变，直接点击【Next】按钮继续v. 创建新工程向导的最后一步，Quartus II会给出新建工程的摘要信息，点击【Finish】按钮即可完成向导。在完成新建工程后，所有工程设置可以通过AssignmentsSettings菜单命令或者Ctrl+Shift+E快捷启动设置对话框进行修改。图1.6 设置工

9、程名称及顶层实体名称图1.7添加设计文件图1.8 选择目标芯片图1.9 设置第三方EDA工具图1.10 新建工程摘要2. 文本输入法 执行菜单FileNew菜单命令打开新建对话框,如图1.11所示.选中Device Design Files选项卡中的VHDL File后点击【OK】按钮新建一个空白的VHDL文档。Quartus II会自动将起命名为Vhdl1.vhd，这时执行FileSave命令或者使用Ctrl+S快捷键将其保存，保存对话框如图1.12所示 Quartus II会自动保存位置定位到工程目录并且默认命名为.vh。这里只有一个实体，故counter就是顶层。保持默认值不变，直接点击

10、【保存】按钮保存文件。 新建的VHDL文档中输入，分频器的VHDL菜单如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity shansuo isport（ clk :in std_logic; clk_out:out std_logic; r:out std_logic_vector（3 downto 0） ）;end shansuo;architecture behieve of shansuo issignal clk_1

11、k:std_logic;beginr=0111;process（clk）variable cnt1:integer range 0 to 2000;variable cnt2:integer range 0 to 1250; if clkevent and clk=1then if cnt1=2000 then cnt1:=0; if cnt2=1250 then cnt2: clk_1k=not clk_1k; else=cnt2+1; end if;=cnt1+1;end process;clk_out=clk_1k;end behieve;如果对VHDL语言语法结构不太了解的时候,可以通

12、过Qusrtus II提供的自动完成格式工具的插入模版。用户可以在Quartus II界面的Text Editor工具栏中找到对应的按钮，如图1.13所示。完成VHDL语言输入之后，执行ProcessAnalysis Current File菜单命令，启动Quartus II的语法检查功能，对当前文件进行分析。如果在Message窗口中出现Error，在修改之后再次执行分析，直到没有错误提示为止。3. 分配引脚 分配引脚的目的是为了设计指定输入输出引脚在目标芯片上的位置。分配引脚的方法有许多种，这里介绍的Assignment Editor工具是一种比较常用的引脚分配方法。 有些书籍和资料将分配

13、引脚放在了编译之后进行，主要考虑到引脚需要占用片内的IO资源，引脚分配的不同会影响Quartus II的布局布线结果，也就会影响到设计的时序仿真。而且Quartus II支持预先的I/O分配和确定操作（无论顶层的模块是否完成），这样可以在整个设计流程中尽早开始印制电路板（PCB）的布线设计工作。同样，设计人员可以在任何时间对引脚的分配进行修改和确认，无需再进行一次编译。 在进行完设计分析以及语法检查后，可以执行AssignmentAssignment Editor，点击窗口上面的Pin按钮进行引脚分配，左侧的工具栏中的Show All Known Pin Name按钮可以列出所有已知的引脚名称，所得界面如图1.14所示。图1.14 Assignment Editor对话框4. 编译 在标准PLD设计流程中，编译（Compilation）包