1
§ 4.1 概述
MAX+PLUS—— Multiple Array Matrix and
Programmable Logic User System
MAX+PLUS Ⅱ 的特点,
1,与结构无关
2,多平台
3,完全集成化
第四章 MAX+PLUS Ⅱ 开发工具
2
4,丰富的设计库
5,模块化工具
6,硬件描述语言( HDL)
7,Megacore功能,IP核( Intelligence
Property Core)
8,Opencore特性
9,丰富的在线帮助系统
10,开放的界面
3
4
§ 4.2 MAX +PLUS Ⅱ 的设计过程简介
一、设计流程
设计
思想
设计
输入
设计
实现
设计
仿真
器件
编程
系统
测试
FPGA/CPLD设计流程图
5
二、设计环境
MAX+PLUS II的设计环境
6
1、设计输入
( 1)、输入方式,
图形输入,
文本输入,
波形输入,
网表输入,
符号编辑,
底层编辑
7
( 2)、层次设计
即在一个设计方案中支持多级层次,并且
各级层次的设计可包含几种不同格式建立的设
计文件,使设计输入具有极大的灵活性。
a、有助于系统构思
b、利于模块化结构
c、易于设计调试
d、可混合描述
e、易于递增式设计
f、有助于并行式设计
8
2、设计实现
在 FPGA/CPLD器件内物理地实现所需逻辑。
步骤如下,
1)选择目标器件、设定编译环境
2)生成二进制网表文件(, cnf)
3)建立数据库
4)逻辑综合、优化
5)器件划分 (Partitioner)和试配 ( Fitter)
6)产生仿真文件、器件编程文件
9
3、设计验证
1)设计仿真
a,功能仿真
b,定时仿真
2)定时分析
a、延时矩阵
b、建立时间与保持时间
c、最高时钟频率
10
4、器件仿真(编程)
即通过编程器( Programmer) 将电路设计
下载到实际芯片中。
编程方法,
1)用计算机及 Altera专用编程电缆进行配置
2)用 Altera 专用串联 EPROM进行配置
3)用通用 EPROM进行配置
11
三、如何获得在线帮助
12
另两种方式获取帮助,
1、按 <F1>键可以即时访问对话框内的信息,
高亮度的菜单命令或弹出式信息。
2、同时按下 <Shift>+<F1>键,或选用工具栏中
的问号按钮,用鼠标指向屏幕上的任何项目
并按下鼠标键,则可获得该项目的帮助信息。
13
§ 4.3 逻辑设计的输入方法
输入方法不同,生成的文件格式不同。
各种设计输入文件
14
“Project”(项目)的概念,
一个项目( Project) 是一个设计的总和。
它包含所有的子设计文件和设计过程中产生的
所有辅助文件。层次设计的项目如下,
顶层文件,.gdf,.tdf,
,vhd,.sch,.edf
子设计
文件
辅 助
文 件
子设计
文件
子设计
文件
子设计
文件
子设计
文件
子设计
文件
15
项目名与最顶层文件名相同。
编译器( Compile) 编译的对象是整个项
目,或者说是针对某个项目名的,而不是针
对某个设计输入文件的。
16
一、图形设计输入方法
1、建立工作目录:在 \maxplus2系统目录之外 。
2、运行 MAX+PLUS II
17
3、建立图形设计文件
1)建立新文件
选菜单,
MAX+PLUS II\
Graphic Editor
或,
File\New..,
MAX+PLUS II 的 NEW 对话框
18 MAX+PLUS II 的图形编辑器窗口
选择工具
写文本 图形编辑器
画折线 窗口标题栏
画直线
画圆弧
画圆
放大显示
缩小显示
缩到最小(放满整个窗口)
加(删)节点
打开 Rubberbanding功能(器件与相连的线一起移动)
关闭 Rubberbanding功能(器件与相连的线不一起移动)
19
( 2)保存文件
选菜单 File\Save As…,在弹出窗口中,
选定存放目录和文件名。
( 3)确定项目名
选菜单 File\Project\Set Project to
Current File,即设置项目名与当前编辑的图
形文件名相同。
Changes the project name to the
name of the current file
20
或:选菜单 File\Project\Name…,指定
项目名。
或:可先确定项目名,再确定图形设计文
件名,但两者必须同名。
21
4)输入电路原理图
a、输入逻辑功能符号
选菜单,
Symbol\
Enter
Symbol…
四种逻辑
功能库
符号输入窗口
22
Prim库,
(primitives)
Prim库中含,
各种基本门电路
各种触发器
各种缓冲器
输入 /输出脚
电源、地
Altera 的 Prim 库符号
23
mf库,
(macrofunction)
mf 库中含,
以 74 系列为主
Altera 的 mf 库 符号
24
Mega_lpm库,
Mega_lpm为,
Library of
Parameterized
Modules
参数化的
模块库
Altera 的 Mega_lpm 库 符号
25
电路图符号的
调用、编辑
在 prim库中,
分别选中
Symbol Files 中,
input
output
输入引脚符号
26
在 mf 库,再选中 74138符号,
输入 74系列符号
27
b、复制、移动功能符号
同时按
Ctrl键,
鼠标键,
拖动鼠
标
符号的复制
28
c、管脚的命名
管脚的命名
修改后的输
入管脚名
双击后
的显示 系统默认
的管脚名
29
d、连线
三到八译码器
30 四位计数器
输入符号 总线 74163 符号 输出符号
输入引脚名 总线名称 节点名称 连接点 输出引脚名
31
e、保存文件、并检查错误
选莱单 File\Save,保存文件;
选莱单 File\Project\Save & Check,保
存文件并且检查电路中的逻辑错误。
如有逻辑错误 → 弹出信息处理窗口 → 错误
自动定位( Locate) → 返回编辑窗口改正错
误。
例如:将前面的 3-8译码器电路作两处修改:
一处是将一个输出脚断开,另一处是将输出引
脚名 y7改为 y6。如下图所示,
32
有编辑错误的 3-8译码器,
33
选 File\Project\Save & Check,
利用错误自动定位功能和帮助信息确定并改正错误
34
改正错误后,检查结果如下,
35
f、创建默认的逻辑符号
检查无错误后,选莱单 File\Create
Default Symbol,创建逻辑符号文件(,sym)。
该符号类同宏功能函数符号,可被高层设计调
用。
g、关闭图形编辑窗口
36
例:用基本门电路实现 3-8译码器
37
门电路实现 3-8译码器的编译结果,
38
编译成功后产生的默认逻辑符号,
此逻辑符号的功能可代替集成电路 74138。
39
二、文本设计输入方法
主要输入以 VHDL,Verilog HDL,AHDL书写的
文件。
VHDL— 特别适合大型或复杂的系统设计。
Verilog HDL— 适合复杂的系统设计。
AHDL— Altera Hardware Description
Language,特别适合描述复杂的组合
逻辑、组运算、状态机和真值表。
七段显示译码电路的 VHDL设计,
40
1、建立新文件
选 MAX+PLUS II\
Text Editor
选 Text Editor file
保存文件名为,
segment7.vhd
(默认后缀,tdf)
确定项目名与
当前文件同名
MAX+PLUS II 的 New对话框
41
2、输入文本文件
7段显示器的译码电路
a
b
c
d
e
f
g
42
3、保存、检查项目文件
选 File\Project\Save & Check,
可保存该设计文件,并对 VHDL语言文本进
行语法规则检查。
如有错误 → 弹出信息处理窗口 → 错误
自动定位( Locate) → 返回编辑窗口改正错
误。
4、创建默认符号
检查无错误后,选 File\Create Default
Symbol,产生该译码电路的模块符号。该符号
可在其它图形文件或高层文件中被调用。
符号如下,
43
5、关闭文本设计输入窗口
44
四、创建顶层设计文件
符号输入窗口
45
五、层次显示
选菜单,MAX+PLUS Ⅱ \Hierarchy Display
数字钟的层次显示
§ 4.1 概述
MAX+PLUS—— Multiple Array Matrix and
Programmable Logic User System
MAX+PLUS Ⅱ 的特点,
1,与结构无关
2,多平台
3,完全集成化
第四章 MAX+PLUS Ⅱ 开发工具
2
4,丰富的设计库
5,模块化工具
6,硬件描述语言( HDL)
7,Megacore功能,IP核( Intelligence
Property Core)
8,Opencore特性
9,丰富的在线帮助系统
10,开放的界面
3
4
§ 4.2 MAX +PLUS Ⅱ 的设计过程简介
一、设计流程
设计
思想
设计
输入
设计
实现
设计
仿真
器件
编程
系统
测试
FPGA/CPLD设计流程图
5
二、设计环境
MAX+PLUS II的设计环境
6
1、设计输入
( 1)、输入方式,
图形输入,
文本输入,
波形输入,
网表输入,
符号编辑,
底层编辑
7
( 2)、层次设计
即在一个设计方案中支持多级层次,并且
各级层次的设计可包含几种不同格式建立的设
计文件,使设计输入具有极大的灵活性。
a、有助于系统构思
b、利于模块化结构
c、易于设计调试
d、可混合描述
e、易于递增式设计
f、有助于并行式设计
8
2、设计实现
在 FPGA/CPLD器件内物理地实现所需逻辑。
步骤如下,
1)选择目标器件、设定编译环境
2)生成二进制网表文件(, cnf)
3)建立数据库
4)逻辑综合、优化
5)器件划分 (Partitioner)和试配 ( Fitter)
6)产生仿真文件、器件编程文件
9
3、设计验证
1)设计仿真
a,功能仿真
b,定时仿真
2)定时分析
a、延时矩阵
b、建立时间与保持时间
c、最高时钟频率
10
4、器件仿真(编程)
即通过编程器( Programmer) 将电路设计
下载到实际芯片中。
编程方法,
1)用计算机及 Altera专用编程电缆进行配置
2)用 Altera 专用串联 EPROM进行配置
3)用通用 EPROM进行配置
11
三、如何获得在线帮助
12
另两种方式获取帮助,
1、按 <F1>键可以即时访问对话框内的信息,
高亮度的菜单命令或弹出式信息。
2、同时按下 <Shift>+<F1>键,或选用工具栏中
的问号按钮,用鼠标指向屏幕上的任何项目
并按下鼠标键,则可获得该项目的帮助信息。
13
§ 4.3 逻辑设计的输入方法
输入方法不同,生成的文件格式不同。
各种设计输入文件
14
“Project”(项目)的概念,
一个项目( Project) 是一个设计的总和。
它包含所有的子设计文件和设计过程中产生的
所有辅助文件。层次设计的项目如下,
顶层文件,.gdf,.tdf,
,vhd,.sch,.edf
子设计
文件
辅 助
文 件
子设计
文件
子设计
文件
子设计
文件
子设计
文件
子设计
文件
15
项目名与最顶层文件名相同。
编译器( Compile) 编译的对象是整个项
目,或者说是针对某个项目名的,而不是针
对某个设计输入文件的。
16
一、图形设计输入方法
1、建立工作目录:在 \maxplus2系统目录之外 。
2、运行 MAX+PLUS II
17
3、建立图形设计文件
1)建立新文件
选菜单,
MAX+PLUS II\
Graphic Editor
或,
File\New..,
MAX+PLUS II 的 NEW 对话框
18 MAX+PLUS II 的图形编辑器窗口
选择工具
写文本 图形编辑器
画折线 窗口标题栏
画直线
画圆弧
画圆
放大显示
缩小显示
缩到最小(放满整个窗口)
加(删)节点
打开 Rubberbanding功能(器件与相连的线一起移动)
关闭 Rubberbanding功能(器件与相连的线不一起移动)
19
( 2)保存文件
选菜单 File\Save As…,在弹出窗口中,
选定存放目录和文件名。
( 3)确定项目名
选菜单 File\Project\Set Project to
Current File,即设置项目名与当前编辑的图
形文件名相同。
Changes the project name to the
name of the current file
20
或:选菜单 File\Project\Name…,指定
项目名。
或:可先确定项目名,再确定图形设计文
件名,但两者必须同名。
21
4)输入电路原理图
a、输入逻辑功能符号
选菜单,
Symbol\
Enter
Symbol…
四种逻辑
功能库
符号输入窗口
22
Prim库,
(primitives)
Prim库中含,
各种基本门电路
各种触发器
各种缓冲器
输入 /输出脚
电源、地
Altera 的 Prim 库符号
23
mf库,
(macrofunction)
mf 库中含,
以 74 系列为主
Altera 的 mf 库 符号
24
Mega_lpm库,
Mega_lpm为,
Library of
Parameterized
Modules
参数化的
模块库
Altera 的 Mega_lpm 库 符号
25
电路图符号的
调用、编辑
在 prim库中,
分别选中
Symbol Files 中,
input
output
输入引脚符号
26
在 mf 库,再选中 74138符号,
输入 74系列符号
27
b、复制、移动功能符号
同时按
Ctrl键,
鼠标键,
拖动鼠
标
符号的复制
28
c、管脚的命名
管脚的命名
修改后的输
入管脚名
双击后
的显示 系统默认
的管脚名
29
d、连线
三到八译码器
30 四位计数器
输入符号 总线 74163 符号 输出符号
输入引脚名 总线名称 节点名称 连接点 输出引脚名
31
e、保存文件、并检查错误
选莱单 File\Save,保存文件;
选莱单 File\Project\Save & Check,保
存文件并且检查电路中的逻辑错误。
如有逻辑错误 → 弹出信息处理窗口 → 错误
自动定位( Locate) → 返回编辑窗口改正错
误。
例如:将前面的 3-8译码器电路作两处修改:
一处是将一个输出脚断开,另一处是将输出引
脚名 y7改为 y6。如下图所示,
32
有编辑错误的 3-8译码器,
33
选 File\Project\Save & Check,
利用错误自动定位功能和帮助信息确定并改正错误
34
改正错误后,检查结果如下,
35
f、创建默认的逻辑符号
检查无错误后,选莱单 File\Create
Default Symbol,创建逻辑符号文件(,sym)。
该符号类同宏功能函数符号,可被高层设计调
用。
g、关闭图形编辑窗口
36
例:用基本门电路实现 3-8译码器
37
门电路实现 3-8译码器的编译结果,
38
编译成功后产生的默认逻辑符号,
此逻辑符号的功能可代替集成电路 74138。
39
二、文本设计输入方法
主要输入以 VHDL,Verilog HDL,AHDL书写的
文件。
VHDL— 特别适合大型或复杂的系统设计。
Verilog HDL— 适合复杂的系统设计。
AHDL— Altera Hardware Description
Language,特别适合描述复杂的组合
逻辑、组运算、状态机和真值表。
七段显示译码电路的 VHDL设计,
40
1、建立新文件
选 MAX+PLUS II\
Text Editor
选 Text Editor file
保存文件名为,
segment7.vhd
(默认后缀,tdf)
确定项目名与
当前文件同名
MAX+PLUS II 的 New对话框
41
2、输入文本文件
7段显示器的译码电路
a
b
c
d
e
f
g
42
3、保存、检查项目文件
选 File\Project\Save & Check,
可保存该设计文件,并对 VHDL语言文本进
行语法规则检查。
如有错误 → 弹出信息处理窗口 → 错误
自动定位( Locate) → 返回编辑窗口改正错
误。
4、创建默认符号
检查无错误后,选 File\Create Default
Symbol,产生该译码电路的模块符号。该符号
可在其它图形文件或高层文件中被调用。
符号如下,
43
5、关闭文本设计输入窗口
44
四、创建顶层设计文件
符号输入窗口
45
五、层次显示
选菜单,MAX+PLUS Ⅱ \Hierarchy Display
数字钟的层次显示