实验一：工程、建立与仿真(VHDL文本输入).docx

技术无极限系列之：EDA技术实用教程VHDL版 实验一 VHDL文本输入与仿真 实验一 VHDL文本输入与仿真1实验内容：【1】 启动软件并新建一个VHDL文档。【2】 手动输入VHDL程序或者调用完整程序模板。【3】 建立波形仿真文件，并添加仿真节点。【4】 初始化仿真输入参数，并进行仿真。2实验步骤：2.1启动软件并新建一个VHDL文档。通过桌面快捷图标或者开始菜单启动软件，启动后的主界面如下图2.1所示：菜单。快捷图标。信息窗。任务窗口。图2.1.1 Quartus II主界面提示：可通过菜单【View】-【Utility Window】或者快捷图标打开想要的窗口，例如:工程导航、任务窗、信息窗等，如下图2.1.2所示。这几个快捷图标也可以打开想要的窗口哦！通过菜单选择想要打开的窗口。图2.1.2 打开工程导航等辅助窗 新建一个VHDL文件通过快捷图标或、菜单【File】-【New】或者快捷键Ctrl+N打开文件建立对话框，在对话框中选择VHDL文档，即可，如下图2.1.3所示：新建文件的快捷图标！图2.1.3 VHDL文件新建1图2.1. 4 VHDL文件新建22.2手动输入VHDL程序或者调用完整程序模板1、 新建的VHDL文件默认文件名为VHDL1.vhd，并可自动打开。此时，可通过键盘输入要设计的程序，如下图2.2.1所示：在此处输入程序的第一行！图2.2.1 建立VHDL程序文档提示：新手在初学Quartus II时，如果没时间输入程序，可打开程序自带的完整模板程序进行仿真，以达到快速熟悉软件的目的，如下图2.2.22.2.4所示。图2.2.2 通过菜单【Edit】-【Insert Template 】插入模板文件图2.2.3 选择【VHDL】-【Full Designs】-在下方的完成设计中，选择想要学习的程序即可，利润选择无符号算术加法程序，如下图2.2.4所示：图2.2.4 选择无符号加法程序在插入完成后，关闭插入模板窗口，完成的情况如下图2.2.5所示：图2.2.5 完成完整程序的添加提示：插入模板是一个非常方便程序的功能，除了能够插入完整程序外，还可以插入程序的结构如基本设计单元库引用、库包使用、实体、结构体等常用结构，也可以插入逻辑综合等结构，在方便程序输入的同时，也规范了程序的设计风格！。2、 在完成程序的输入后，记得要保存文件，并且使得程序的文件名和实体名称一致。保存文件可通过菜单【File】-【Save】，或者点击快捷图标即可，如下图2.2.6所示：保存文件的快捷图标！图2.2.6 文件保存1图2.2.7 文件保存2图2.2.8 提示建立工程如果此时还没有建立工程，可点击Y建立工程，否则选择N。设定工程名称！设定顶层实体名称！设定工程存放目录！图2.2.9 设定工程目录、工程名称和顶层实体名称查看工程源文件，如果还有其他文件添加进来，可通过上方按钮添加！添加文件按按钮！图2.2.10 查看工程下的源文件图2.2.11 选择芯片图2.2.12 选择第三方EDA工具图2.2.13 项目完成简介通过Design Units标签，查看工程下的设计单元。打开工程导航通过Hierarchy标签，查看工程下的实体。通过File标签，查看工程下的文件。2.2.14 工程建立完成后的界面3、 编译文件对源文件的编译，可通过菜单【】-【】，或者利用快捷键完成。如下图所示：编译文件的快捷工具！图2.1.15 编译文件信息提示窗口提示编译过程与软件提示情况！如果有错误，可通过双击该条错误信息跳到错误行，以便进行修改！编译完成情况简介！图2.2.16 编译完成情况提示：如果文件编译有多条错误，请务必先修改第一条错误，并在修改第一条错误后，再次进行完整编译。！2. 3 建立波形仿真文件，并添加仿真节点。1 、建立波形文件。重复新建文件的操作，并选择Vector Waveform File文件。如右图所示： 图2.3.1 建立波形文件图2.3.2 完成波形文件的建立和保存提示：文件的保存最好都放在工程目录下，以免出现莫名其妙的错误和警告！2、添加仿真节点提示：在添加仿真节点前，请确认文件已经编译，并且无错误！否则仿真不能反映程序执行情况！在列表框空白的地方，单击右键，打开添加节点对话框！图2.3.3 添加仿真节点图2.3.4 插入节点1第2步：选择浏览节点！第1步：务必选择所有管脚！图2.3.5 查找节点这个按钮，可以有右边列出的节点全部添加！选择所要观察或者仿真的节点，进行添加。图2.3.6 添加节点之后联系点击两次OK即可完成节点的添加！完成情况如下图所示：2.3.7 完成节点的添加提示：在初始化数据之前，为了提高仿真的可靠性，减少仿真毛刺，可增大仿真时间，并在更大的时间范围内设置输入数据。2.4 初始化仿真输入参数，并进行仿真。1、增大仿真时间。通过菜单【Edit】-【End Time】，设置仿真结束时间。如下图所示图2.4.1 设置仿真结束时间图2.4.2 修改为50us然后，把仿真界面的时间轴缩小，可以利用放大缩小工具，也可以利用下方的方法把整个仿真时间缩小在窗口中完整显示，如下图:在空白地方，单击右键，选择Zoomfit in window！图2.4.3 缩小时间轴完整显示50us！2.4.4 完成时间轴的调整2、初始化仿真数据在仿真之前，必须初始化输入端口的数据，否则程序安装原默认值进行仿真，初始化步骤如下：、在对于变量的时间轴上，拖动鼠标，选中一段，如下图所示：在变量a上，选中一段！手动设置起始时间和结束时间，可以获得更精确的时间区域。！图2.4.5 选中一段、双击选中的地方，打开值设置对话框数据类型设为无符号十进制，因为本程序是无符号加法器。其它程序可以选取其它适合程序仿真和观察的数据类型！图2.4.6 设置初始值图2.4.7提示与节点默认的数据类型不一致，询问是否更改，选择Y即可！完成后的情况如下图所示：图2.4.8 设置完成第一个值利用，同样的方法，设置其他值，最后如下图所示：图2.