《FPGA全程进阶---实战演练》第四章之实验平台软硬件使用简介
2016-03-07 21:46
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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)
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)
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