Quartus II软件和DE2-115开发板简介

1. 实验目的

1．开发环境 习惯并掌握原理图输入法。 文本输入法和波形模拟。

2.熟悉Quartus II。环境中 FPGA 设计的过程。 熟悉DE2-115开发板及其使用方法。

2.实验任务和要求

1.熟悉Quartus II开发环境，学习原理图输入方法，并使用原理图方法实现半加法器。 .1中使用Quartus II5进行波形仿真。 成功的仿真会生成半加器图形符号以供后续程序调用。

2. 使用原理图在 Quartus II 中实现全加器。 为了实现它，我们需要调用任务 1 中的半加法器。

3. 使用文本输入模式创建一个简单的程序。 本程序需要DE2-115开发板上的SW0拨动开关来控制LED0二极管的亮灭。 如果SW0设置为位置1，LED0将亮起，否则LED0将关闭。

4. 使用文本输入模式创建一个简单的程序。 本程序需要DE2-115开发板上的SW17拨动开关来控制LEDR17二极管的通断。 如果SW17设置为位置1，LED17将亮起，否则LED17将熄灭。

5（可选）。 让我们使用两个拨动开关来控制四个 LED 的打开和关闭。 要求：输入00点亮LEDR0。 当输入01时，LEDR1亮起。 当输入00时，LEDR1亮起。 如果输入为 10，LEDR2 会亮起。 如果输入为11，LEDR3会亮起。

3. 实验原理和程序

1. 实验原理

EDA 设计从设计输入开始，然后进行综合、调整和仿真。生成编程文件并将其加载到 PLD 中。 首先，以 HDL 文本或电路图格式输入芯片的内部逻辑、引脚连接和接口。 然后，将用电路图或HDL语言表达和描述的电路编译成由逻辑单元组成的电路结构网表。 综合生成的短路逻辑网表被映射到特定的目标器件来实现。 最后，将生成的文件下载到您的 PLD 设备。 仿真验证了所设计电路的功能并在 Quartus II 中执行。

2、实验流程

(1)任务1

①在开始菜单中打开quartusII5.1软件。

②在D盘新建一个名为sy11的文件夹。

③创建一个新项目。 在quartusII5.1软件中，点击File菜单，选择New Project Wizard菜单项，点击Next。 ，将显示以下对话框，选择项目所在的文件夹，输入项目名称，然后单击“完成”。

④创建新文件：在quartusII5.1软件中，点击File菜单，选择New菜单项。 将弹出以下窗口。 选择框图/原理图文件（原理图输入方法）并按 OK 按钮。

⑤ 在画布上绘制电路图

⑥ 保存并保存文件名为sy11.bdf

⑦ 保存当前文件设置为top[k4 ] level Entity：首先，单击Project Navigator 窗口中的File 按钮，然后单击Device Design File 前面的加号+。

⑧ 编译并单击工具栏上的“编译”按钮。

⑨ 编译成功后，仿真： 1、首先创建仿真波形文件，点击quartusII5.1软件的【文件】菜单。 选择 后，将显示如下所示的对话框，选择第一行的“其他文件”选项卡，选择矢量波形文件选项，然后单击“确定”按钮。

⑩ 仿真成功后，将半加器配置为可调用组件，可以从其他程序调用。

（2）任务2

①在D盘新建一个文件夹，命名为sy12。

②创建一个新项目。 项目路径为D:/sy12，项目名称为sy12。 将任务 1 的 sy11 文件夹中的两个文件 sy11.bdf 和 sy11.bsf 复制到当前项目所在的文件夹 s 中。y12 上。

③新建一个原理图文件，按照任务1中的方法和步骤在画布上绘制全加器原理图。

④画好电路图后（对于电路图）编译并仿真全加器图（参见教材第64页图3.25）。 具体模拟过程参见任务1中的说明。 实验完成后，直接关闭quartusII5.1软件。

（3）任务3

①从开始菜单打开quartus II 10.0软件。

②在D盘新建文件夹，命名为sy13。

③用quartusII10.0软件新建一个工程。 项目名称为sy13。

设备选择如下图所示。 选择设备后，直接点击“完成”。 如果您在选择设备之前不小心单击了“完成”，也没有关系。 单击“分配”菜单栏上的“设备”选项将打开一个用于选择设备的设备选择窗口。 您还可以在项目管理窗口中右键单击设备，然后选择设置设备选项。

④创建一个新的文本文件。 请注意，以后的实验将使用文本输入并选择“VerilogHDL 文件”选项。 做出选择后，单击“确定”按钮。

⑤ 输入程序。 然后进行引脚分配。 引脚分配需要参考《DE2-115中文手册》文件第四章的内容。 使用哪个组件连接到 FPGA 取决于组件描述。 例如，如果您想使用拨动开关 sw0 和 LEDR0，则应参考 de2-115，第 4 章，第 4.2 节（使用拨动开关）和第 4.3 节（使用 LED）。 有关具体引脚分配，请参阅本实验指南开头的 1415。 如何分配引脚。 选择一个并分配一个引脚。

⑥保存文件。 注意：文件名必须与模块名称完全一致（保存时可以复制粘贴模块名称）。

⑦编译。

⑧ 如果编译成功，则下载程序。 下载之前，您需要将de2-115开发板连接到您的计算机。单击安装 de2-115 驱动程序。 有关具体说明，请参阅本文档前言的第 0.3.1 节“如何安装 usb-blaster 驱动程序”。

⑨ 下载程序。 单击Tools菜单，选择Programmer选项，打开Programmer对话框，在Programmer对话框中单击Hardware Setup，单击当前选择的硬件选项后单击No Hardware下拉菜单，如果没有看到USB -blaster[USB-0]选项，然后再次点击选择Hardware Setup（usb-blaster启动后会有延迟（由于安装了驱动，选择时需要耐心等待）选择硬件

硬件设置完成后，您将在硬件设置后面的框中看到 usb-blaster[USB-0]。 没有硬件。 最后，单击“Programmer”对话框中的“Start”按钮，下载程序。

⑩在线测试。 将程序下载到开发板后，观察程序运行结果是否符合预期。 如果没有，您将需要修改您的程序。

(4)任务4

使用文本输入法创建一个简单的程序。 这需要使用 DE2-115 开发板上的 SW17 拨动开关控制 LEDR17 二极管。 打开和关闭。 ，如果SW17设置为位置1，LED17将亮起，否则LED17将熄灭。

(5) 任务5（可选）

使用两个拨动开关控制四个LED 的打开和关闭。 要求：输入时

如果为00，LEDR0 点亮。 如果输入为01，LEDR1 点亮。 如果输入为 10，LEDR2 会亮起。 如果输入为11，LEDR3会亮起。

3. 源程序列表及注释

任务4

任务5

4. 实验结果与分析

1. ，截图仿真波形，以及在de2-115开发板上的实验结果拍照

任务1

任务2

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2.de2-115开发板上的仿真波形和实验结果分析

因为这是我第一次做EDA实验，所以我无法立即适应将课本上的理论知识与实验结合起来。 结果，我不太明白如何使用设备或操作流程。 我有时在编码时也会向老师寻求帮助。 通过这次实验，我差不多了解了如何使用设备和Quartus II软件。 下次，我希望能够更有效地使用FGPA/SoC实验箱和Quartus II软件。