《FPGA全程进阶---实战演练》第四章之实验平台软硬件使用简介

  本章主要是讲解读者在进行FPGA逻辑设计之前的准备工作，需要下载Quartus II软件和 Modelsim 软件，一个是用来进行FPGA逻辑设计，一个是用来对逻辑进行理论分析与验证。

1.1 quartus 软件安装

  现在Quartus II软件已经更新到了15.0版本，这个最新版本的一些特性如下描述：

  Quartus II 15.0不仅仅是增加了一些10系列的器件库，最大的升级价值在于增加了一批免费的IP，特别是对做信号处理类的用户，增加了一批免费的浮点IP，例如cordic、三角函数等等，另外还增加了一批“大学计划”库和初学者的免费IP库，例如SPI、USB、RS232、SD卡读写器、PS2、音频、点阵液晶屏等等。还需要注意的一点就是版本越高，支持芯片的类型就会越高，15.0版本支持的芯片如图4.1所示。可见对于cyclone系列芯片最低只支持cyclone IV代，可能对于开发板上面是cyclone III的芯片，需要更换Quartus II的版本，15.0以下版本即可。

图4.1 支持芯片型号

  软件的下载这里可以登陆altera的官网https://www.altera.com.cn/ ，并点击下载按钮如图4.2所示，然后我们选择网络版，点击download。其实对于大多数的应用户而言，网络版已经可以满足要求。若是确实需要用到一些付费IP核，可以寻找俊龙FAE，要付费许可证即可。图4.3选择所需要的版本操作系统以及下载方法（选择直接下载即可），然后选择组合文件，对于组合文件中都有什么，如图4.4所示，包括modelsim和Quartus II软件还有device，都组合在一个文件里面，最后点击下载即可。

图4.2 操作界面（一）

图4.3 操作界面（二）

图4.4 操作界面（三）

图4.5 组合软件说明

下载完毕之后，需要对Quartus II进行安装，图4.6到图4.10是整个操作流程，其他部分点击Next即可。

图4.6 安装界面（一）

图4.7 安装界面（二）

图4.8 安装界面（三）

图4.9 安装界面（四）

图4.10 安装界面（五）

  破解Quartus II软件，图4.11所示是破解文件（在工具资料里面），根据操作系统选择不同的位数。图4.11到4.13是破解过程，然后图4.14是license破解过程，图4.16中打开刚才保存的license，并进行修改。

图4.11 破解界面（一）

图4.12 破解界面（二）

图4.13 破解界面（三）

图4.14 license破解（一）

图4.15 license破解（二）

图4.16 license破解（三）

图4.17 license破解（四）

  Quartus II软件破解之后就可以使用了，里面会自动安装modelsim软件。在此软件部分已经安装完毕，可以进行逻辑设计了。

1.2 下载电路介绍

  上面讲到软件部分的安装和调试，那么进行完逻辑的验证，需要将程序下载到开发板上以检验最终的实验效果。图4.18是Usb_Blaster与FPGA的接线示意图，我们需要一条Usb_Blaster与FPGA板卡的JTAG接口进行连接，另一端接电脑。当然，还需要给FPGA板卡进行供电。注意Usb_Blaster不支持热插拔，所以上电后不允许拔下来再插上去，可能会烧坏Usb_Blaster。

图4.18 Usb_Blaster与板卡接线

  当读者的USB驱动安装成功后，如图4.19所示，在“我的电脑”设备管理器中可以看到图4.20所示，表示安装成功，这时就可以利用Quartus II通过JTAG接口对FPGA进行下载烧录程序，这时应该先将Usb_Blaster插到电脑上，然后具体步骤如图4.21~图4.23所示。首先点击图4.19中所示的图标，找到图4.20所示的hardware setup，并找到Usb_Blaster进行选择。然后点击图4.21中的start按钮就可以进行烧录程序。

图4.19 成功界面

图4.20 设备管理器中的Usb_Blaster

图4.21 操作步骤（一）

图4.22 操作步骤（二）

图4.23 操作步骤（三）