FPGA学习altera系列: 第二篇 数字系统设计思想方法以及软件基本操作

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今天给大侠带来“FPGA学习系列altera"系列，持续更新。

此学习心得是本人之前所写，所用设计软件为Quartus II 13.1，现Quartus II 新版本已更新到19+，以下仅供初学者学习参考。后续会更新其他系列，敬请关注。话不多说，上货。

 

第二篇 数字系统设计思想方法以及软件基本操作

1.数字系统设计思想方法

数字系统设计通常有两种设计方法，一种是自顶向下的设计方法，另一种是自底向上的设计方法。

自顶向下的设计方法是在顶层设计中，把整个系统看成是包含输入输出端口的单个模块，对系统级进行仿真、纠错，然后对顶层进行功能方框图和结构的划分，即从整个系统的功能出发，按一定原则将系统分成若干子系统，再将每个子系统分成若干个功能模块，再将每个模块分成若干小的模块······直至分成许多基本模块实现。这样将系统模块划分为各个子功能模块，并对其进行行为描述，在行为级进行验证。

自底向上的设计过程从最底层设计开始。设计系统硬件时，首先选择具体的元器件，用这些元器件通过逻辑电路设计，完成系统中各独立功能模块的设计，再把这些功能模块联系起来，总装成完整的硬件系统。这种设计过程在进行传统的手工电路设计时经常用到，优点是符合硬件设计工程师传统的习惯，稳定性好，可靠性高。缺点是在进行底层设计时，缺乏对整个电子系统总体性能的把握，在整个系统设计完成后，如果发现性能尚待改进，修改起来比较困难，因而设计周期长。

随着集成电路设计规模的不断扩大，复杂度的不断提高，传统的电路原理图输入法已经无法满足设计的要求。EDA工具和HDL语言的产生使自顶向下的设计方法得以实现。

自顶向下的设计方法可以把一个复杂的数字系统的设计变成了一个较小规模的模块设计，从而大大降低了设计的难度，缩短了设计周期，由于设计调试都可以针对这些子模块进行，使修改设计也变得非常方便。

 

2.软件基本操作

新建工程

FPGA(Field－Programmable Gate Array),中文名字是：现场可编程门阵列。工程师用硬件描述语言(HDL)来描述硬件电路，但是去写代码之前，必须要去新建工程。下面我们来一起学习下quartus ii中是怎么样新建工程。

在新建工程之前，我们应该在熟悉的位置(不要有中文路径)去新建一个文件夹(以工程的名字命名，不要用中文)。例如：我们要去做一个计算器，那么我们应该命名文件夹为“calculator”，界面如下：

 

新建完文件夹之后，我们就可以新建工程了。

1. 启动quartus II，界面如下： 

 

2. 打开新建工程向导。

1) 第一种方法：直接点击 New Project Wizard，界面如下： 

 

2) 第二种方法：打开File，点击New Project Wizard。

 

3) 上述两种方法都可以打开新建工程向导，界面如下： 

本界面中介绍了新建工程中要做的一些设置或操作。在下述的章节中会一一介绍。

 

3. 点击Next，界面如下：

 

4. 设置第一项：目录、名字、顶层实体。

1) 点击，

选择到工程的文件夹，界面如下：

 

2) 直接输入工程的名字，界面如下：

 

3) 点击Next，完成目录、名字、顶层实体的设置。

 

5. 添加文件到本工程（没有要添加的文件），直接点击Next。 

 

6. 选择目标器件(我用的是EP4CE10F17C8，大家查看自己所使用开发板的芯片型号，对应选择就行)。

1) 选择目标器件的种类，界面如下： 

 

2) 选择目标器件，界面如下： 

3) 点击Next。

 

7. EDA Tool Seetting（EDA工具设置），对于新手而言，我们只需要设置仿真工具以及仿真工具的语言，然后点击Next，界面如下： 

 

8. 点击Finish，完成工程的创建。

本界面显示出了新建工程中所做的操作或者设置，如果正确，则点击Finish，完成工程的建立。如果不正确，则点击Back,回到其他界面去修改。

 

9. 工程建立完成，界面如下：

 

END

 

制作人：郝旭帅（QQ：746833924）         

QQ交流群：173560979（进群备注地区+名字）

 

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