关于EDA教学中QuartusII原理图输入法的探讨 于明军（赤峰学院物理与电子信息工程学院，内蒙古赤峰024000）Summary：本文介绍FPGA/CPLD开发软件QuartusII的原理图输入法，举例说明原理图输入设计法的基本知识，并对原理图输入设计法作进一步的深入讨论.Keys：EDA；QuartusII；原理图输入法G642：A：1673-260X（2014）01-0224-021引言现代电子设计技术的核心就是EDA（电子设计自动化，ElectronicDesignAutomation）技术.在QuartusII中，VHDL输入和原理图输入都能完成FPGA的设计，他们的地位是均等的.两种输入之间可以互相转换和互相调用，两者仅为表述形式的不同，其结果都能形成RTL级描述.在VHDL输入中的元件例化，就是文字表述的原理图输入.在原理图中的元件符号，就是封装好的VHDL输入元件，此元件还需要对应的VHDL输入文件给出其功能，才能在原理图输入中形成RTL级描述.两种输入可自由选择，按使用习惯进行FPGA设计，无需特意区分.原理图输入法表示的优点是直观、方便.2QuartusII原理图输入法设计时钟原理图输入方式是利用EDA工具提供的图形编辑器以原理图的方式进行输入.应用数字逻辑电路的基本知识，使用QuartusII原理图输入法可非常方便地进行数字系统的设计.原理图输入方式比较容易掌握，直观且方便，所画的电路原理图(请注意，这种原理图与利用Protel画的原理图有本质的区别)与传统的器件连接方式完全一样，很容易被人接受，而且编辑器中有许多现成的单元器件可以利用，自己也可以根据需要设计元件.本文以时钟设计为例，说明QuartusII原理图输入法的基本步骤，先设计十二进制和六十进制计数器，再通过层次化设计调用完成对时钟的设计.2.1建立工程文件夹2.1.1新建一个文件夹作为工程项目目录首先在计算机中建立一个文件夹作为工程项目目录，此工程目录不能是根目录，比如D:，只能是根目录下的目录，比如D:\QuartusII\cntm12.2.1.2建立工程项目工程是不同的数字系统设计作品的装载物.在QuartusII中以工程作为设计的独立单位.工程中有顶层设计文件和底层设计文件，其关系是调用和被调用的关系.工程（工程文件夹名）、顶层设计文件和VHDL输入（原理图输入）的文件名需要一一对应.运行QuartusⅡ软件，执行File→NewProjectWizard…命令，建立工程.在所弹出的图1所示的NewProjectWizard对话框中，分别填写各个项目.其中第一、第二、第三文本框分别是工程项目目录、项目名称和项目顶层设计实体的名称.单击Finish按钮就建立了一个空的工程项目.2.2编辑设计图形文件2.2.1建立原理图文件执行File→New…命令，选择BlockDiagram/SchematicFile
流程
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图和原理文件.再执行File→Saveas…命令，把它另存为文件名是cntm12的原理图文件，文件后缀为.bdf.将Addfiletocurrentproject选项选中，使该文件添加到刚建立的工程文件中去.QuartusⅡ支持五中设计输入法文件：AHDLFile是AHDL文本文件；BlockDiagram/SchematicFile是流程图和原理文件，简称原理图文件；EDIFFile是网表文件VerilogHDLFile是VerilogHDL文本文件；VHDLFile是VHDL文本文件.选择BlockDiagram/SchematicFile，单击OK按钮即建立一个空的原理图文件.2.2.2编辑输入原理图文件图形编辑界面如图2所示，其右侧的空白处就是原理图的编辑区，在这个编辑区输入图3所示的十二进制计数器原理图.2.3编译设计图形文件完成原理图编辑输入后，保存设计图形文件，就可编译设计图形文件.执行Processing→StartCompilation，进行编译.编译结束后，会出现对话框显示编译的错误和警告情况.若有错误，则可双击编译器界面下方出现的第一个错误提示，使第一个错误处改变颜色.检查纠正第一个错误后保存再编译，如果还有错误，重复以上操作，直至最后通过.最后通过时应没有错误提示但可有警告提示.可以通过查看编译
报告
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了解有关情况，比如定时分析情况.以上是使用QuartusⅡ编译器默认设置进行的编译方法，还可以先根据需要进一步的编译设置，然后再编译，具体方法可参考QuartusⅡ帮助文档.2.4时序仿真设计文件2.5生成元件符号执行File→Greate/Update→GreateSymbolFilesforCurrentFile命令，将本设计电路封装生成一个元件符号，供以后在原理图编辑器下进行层次设计时调用，所生成的符号存放在本工程目录下，文件名cntm12,文件后缀名为.bsf.调用方法与QuartusⅡ提供的元件符号相似.用以上同样的方法完成六十进制计数器的设计，并生成符号.2.6图形的层次化设计首先新建一个工程文件夹clock把十二进制计数器的cntm12.bdf、cntm12.bsf文件和六十进制计数器的cntm60.bdf、cntm60.bsf文件放入其中，再新建一个原理图文件，使用符号插入命令，选择cntm12.bsf、cntm60.bsf将它放置于原理图编辑区中即可实现调用.完成的原理图如图7所示.3结语EDA课程是高校电类专业一门重要的工程实践类课程，在工程设计中，QuartusII软件的原理图输入法简单易用，是初学硬件设计的首选方法，本文以实例方式对其进行了详细的阐述，对软件的学习有一定的指导作用.Reference：〔1〕廖超平.EDA技术与VHDL实用教程[M].高等教育出版社，2007.〔2〕闫石.数字电子技术基础[M].高等教育出版社，2006.〔3〕侯伯亨.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计[M].西安电子科技大学出版社，2009. -全文完-
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