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原理图输入法
一、原理图编辑简介
原理图编辑是传统的设计方法：关键在于符号的引入和线的连接。在编辑器中，是以符号的方式引入，将需要的逻辑函数引入，各设计电路的信号输入脚与信号输出脚也需要以符号的方式引入。
在QuartusⅡ软件中，已经包含常用的逻辑函数。共有3个不同的目录分别存放不同种类的逻辑函数文件。
1、内附逻辑函数：
1）基本逻辑函数（primitives）
缓冲逻辑单元，与、或、非基本逻辑单元，输入输出管脚，电源接地，触发器储存单元
2）参数式函数(megafunctions)累加器、加法器、乘法器、参数化的宏功能模块库，多路复用器和LPM门函数，存储器、移位寄存器 3）其他函数(others)收录了MAX+Plus Ⅱ的旧函数，如：161MUX、7400、7496等，这些函数直接用到原理图的设计上，可以简化许多设计工作。
2、编辑规则： 1）脚位名称 脚位可以用：
英文的26个字母的大小写都可以，代表相同的含义，如abc=aBc； 阿拉伯数字10个； 特殊符号“/”“-”；
如ab、a/b、a1、a_1等都可以
注意：名称包含字母长度不能超过32个字符，同一个设计中不能有相同的脚位名称。
2）节点名称
节点在图形编辑器窗口显示的是一条直线，它是负责不同逻辑器件间传送信号的标志。命名的方法是，选中要添加的节点的直线，单击鼠标右键在弹出的菜单中选择“properties”属性命令，弹出的对话框，在“general”通用的选项卡中，添加节点名称，命名规则同管脚的命名，在QuartusⅡ中，只要器件连接线的节点名称相同就会默认为连接的。3）总线名称
总线（Bus）在图形编辑器窗口显示的是一条粗线，一条总线代表很多节点的组合，它可以同时传递很多种信号，最少代表2个节点的组合，最多代表256个节点。总线名称的命名规则与脚位名称和节点名称有很大不同，总线必须在名称的后面加上“【a….b】”，表示一条总线内所有的节点编号，其中a和b必须是整数，但谁大谁小均可，并无原则性规定，例如：
A【3….0】=A3，A2，A1，A0四个节点 A【2….4】= A2，A3，A4 A【4….2】【2….3】=C4_2, C4_3, C3_2, C3_3, C2_2, C2_3，4）文件名称
原理图的文件名的长度必须在32个字符以内，扩展名“.bdf”并不包含在32个字符里面 5）工程名称
QuartusⅡ中，工程名称必须与顶层实体名称相同，二、原理图编辑流程
1.建立新工程
1）指定新工程名称
单击File/New Project Wizard命令，弹出如图1所示
图1建立新工程
图2 本例中建立的工程名称为：and_2
图3 指定工程的基本信息
2）选择需要加入的文件和库
单击Next，此时，如果文件夹不存在的话，系统会提示用户是否创建该文件夹，选择“Yes”后，自动创建。接下来弹出“添加文件对话框”。如果此设计中包括其他设计文件，可以在“File Name”的下拉菜单中选择文件，或者单击“add All”
加入在该目录下的所有文件，如果需要用户自定义的库，单击“Use LIbraries”进行选择，本例中没有需要添加的文件和库，直接单击“Next”即可。3）选择目标器件
第三方工具不选，直接下去，结束设置。
图4 器件类型设置
图5 工程信息概要
图6 完成工程配置后
2.选择原理图编辑方式
在完成工程配置后，单击File菜单下的New命令或者用快捷键Ctrl+N，弹出New对话框，在Design File页面中，有8种编辑方式，分别对应着不同的编辑器，本例选择图7Block Diagram/Schematic File(图表模块/原理图文件)。
图7
图表与原理图输入方式
双击Block Diagram/Schematic File选项（或者选中，单击OK），进入图形编辑窗口，如图8所示。
图8 图形编辑窗口
图9 原理图和图表模块编辑工具按钮 1）放置元件符号
在图形编辑窗口空白处双击鼠标左键，或者在编辑工具栏单击
工具，弹出选择电路符号对话框，选择Library库中的，选择Primitives/Logic中的and2元件，或者在Name输入编辑框中输入and2，后，单击OK。此时，光标上黏着被选中的符号，将其移动到合适的位置，同理放置Input 和output符号。
图10 摆放与门
图11 摆放完所有元件 2）连接各元器件并命名
将光标移动到Input右侧，待变成十字形光标时，按下鼠标左键，或者选中工具栏中工具，光标则会自动变成十字形的连线状态，再将光标移动到与门的左侧，带连接点上出现蓝色的小方块后释放鼠标左键，即可看到Input和与门之间有一条连线生成。重复上述方法将另一个Input和output同与门连接起来。双击pin_name使其衬底变黑后，输入A，或者双击Input，弹出pin properties管脚属性对话框，在pin_name一栏里填上名字A。用相同的方法将另一个信号命名为B，输出信号命名为C，图12 连线完成3）保存文件4）编译工程
保存后，单击水平工具条上的编译按钮编译完成后的窗口如图13所示。，开始编译，并伴随进度的不断变化，图13 编译完成窗口
在该图中，显示了编译时的各种信息，其中包括警告和出错信息。根据错误提示进行相应的修改，并重新编译，直到没有错误提示为止。
QuartusⅡ软件的默认启动界面介绍
结构层次窗口
：在工程编译之前只显示顶层模块名，工程编译一次后，次窗口按层次列出工程中所有的模块，并列出每个源文件所有资源的具体情况，顶层显示的可以是用户产生的文本文件，也可以是图形编辑文件。
文件窗口：列出了工程编译后的所有文件，文件类型有设计器件文件（Design Device Files），软件文件（Software File）和其他文件（Other Files）。
设计单元窗口：列出了工程编译后的所有单元，如AHDL单元，Verilog单元和VHDL单元等，一个设计器件文件对应生成一个设计单元，参数定义文件没有对应设计单元。
图14 QuartusⅡ软件的默认启动界面 5）建立矢量波形文件
在QuartusⅡ窗口中，单击File选项下的New命令，在弹出对话框如15所示，选择Vector Wavrform File选项，图15 建立矢量波形文件
图16 矢量波形编辑窗口 6）添加引脚或节点
在矢量波形编辑窗口图16中，双击Name下方的空白处，弹出Insert Node or Bus对话框，单击对话框中的Node Finder按钮，弹出Node Finder对话框，在该对话框中，将FILTRER选择为所有管脚后，单击LIST，则在Node Found中列出设计中的引脚号。单击将所有管脚复制到右边后，单击OK。
图17
节点查找对话框
图18 插入节点或者总线
图19查找节点对话框
单击List，则会在左边窗口中出现所有节点，如图20所示。单击OK，选中的输入/输出被添加到矢量波形编辑器窗口中，图20 节点查找结果并指定到右边窗口中
图21查找节点后的图22 添加节点后的矢量波形编辑窗口 7）编辑输入信号并保存文件 将A设置为时钟信号，单击工具栏期性信号来代替）
（把选定的信号用一个时钟信号或是周图23编译输入信号 8）仿真
仿真分为功能仿真和时序仿真，也称前仿真和后仿真。功能仿真是忽略延时后的仿真，是最理想的仿真；时序仿真则是加上了一些延时的仿真，是最接近于实际的仿真。在设计通常先做功能仿真验证逻辑的正确性，后做时序仿真验证时序是否符合要求。a、功能仿真
首先单击Aignments菜单下的Settings命令，在弹出的Settings对话框中进行设置。
图24 功能仿真选择
设置完成后需要生成功能仿真网络表。
单击Proceing菜单下的Generate Functional Simulation Netlist 命令会自动创建功能仿真网络表，完成后会弹出相应的提示框，单击提示框上的确定按钮即可。最后单击按钮进行功能仿真，图25 功能仿真结果（无延时）
b、时序仿真
QuartusⅡ中默认的仿真为时序仿真，直接单击即可，如果在做完功能仿真后，再做时序仿真，需要到Settings中设置成为时序仿真才可以。
图26 时序仿真图形 9）引脚分配
引脚分配是为了对所设计的工程进行硬件测试，将输入/输出信号锁定在器件确定的引脚上，单击Aignments菜单下的Pins命令弹出对话框，在下面的列表中列出了本项目所有的输入/输出引脚名。双击输入端A对应Location(地点，场所)项后弹出引脚列表，从中选择合适的引脚，则输入A的引脚分配完毕。
图27 选择要分配的引脚
图28 完成所有引脚的分配 12.下载验证
下载验证是将本次设计所生成的文件通过计算机下载到实验箱里来验证此次设计是否符号要求。1）编译
分配完引脚后必须再次编译才能存储这些引脚锁定的信息，单击编译译。
2)配置下载电缆
在TOOLS菜单下选择Programmer命令，或者直接单击工具栏上的执行编
图29 下载电缆选择完成图30 下载程序
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