quartus ii(9.1)

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Quartus II Dr. Andrés David García García Departamento de Mecatrónica TE.1010 Sistemas Digitales

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Page 1: Quartus II(9.1)

Quartus II

Dr. Andrés David García García

Departamento de Mecatrónica

TE.1010 Sistemas Digitales

Page 2: Quartus II(9.1)

Quartus II

Ambiente gráfico: Circuitos Básicos

Construcción de un HA

Construcción de un FA

Construcción de un Sumador de 8 bits

Ambiente texto: VHDL

Lenguaje de descripción material VHDL (Archivo PWP)

Construcción de operadores aritméticos básicos usando VHDL

Ambiente gráfico: Uso de Mega Funciones

Definición de un operador aritmético

Definición de una memoria de tipo RAM

Plataforma DE2

2

Page 3: Quartus II(9.1)

Quartus II Versión 9.1

Navegador de

niveles de

jerarquía

Consola de

avance de

procesos

Consola de mensajes

Espacio de Trabajo

Bo

ton

es d

e

acce

so

pid

o d

e

Win

dow

s

Barra de menús principal

Sobre esta barra

debe aparecer el

nombre del

proyecto y la ruta

del repertorio en

donde está

almacenado

Herramientas de

Quartus II

Ayuda de

Quartus II

3

Page 4: Quartus II(9.1)

Nuevo Proyecto

Barra de herramientas: botones de acceso rápido

Versión del proyecto

Simulador

Settings

Chip Planner

Pin Planner

Assignments

Compilador

Análisis & Síntesis

Análisis de

Tiempos SOPCBuilder

TimeQuest

Timing Analizer

Programador

4

Page 5: Quartus II(9.1)

Nuevo Proyecto

Para generar un

nuevo proyecto:

Asistente para generar

nuevo proyecto

Abrir archivos

recientes

Abrir proyectos

recientes

5

Page 6: Quartus II(9.1)

Asistente de nuevo proyecto

Definir repertorio de trabajo y nombre del proyecto:

Repertorio de Trabajo

Nombre del Proyecto

Entidad del Proyecto

6

Page 7: Quartus II(9.1)

Asistente de nuevo proyecto

Definir proyectos construidos previamente y que

serán usados:

Para navegar en

el Disco Duro

Añadir tantos

circuitos sean

necesarios en este

proyecto

Ordenar según tamaño

7

Page 8: Quartus II(9.1)

Asistente de nuevo proyecto

Definir la familia y el componente a utilizar:

Familia

Búsqueda de

componente por

empaquetado,

tamaño o velocidad

Lista de

componentes

8

Page 9: Quartus II(9.1)

Asistente de nuevo proyecto

Archivos de salida para otras herramientas:

Herramientas de Síntesis lógica

Herramientas de Simulación

Herramientas de

Análisis de Tiempos

9

Page 10: Quartus II(9.1)

Asistente de nuevo proyecto

Resumen del Asistente:

Proyecto

Archivos y Librerías

Componente

Archivos de Salida

10

Page 11: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Se inicia diseñando un Half Adder (HA) en el

ambiente esquemático.

Necesitamos abrir una hoja de

trabajo nueva:

> File >> New

Seleccionar archivo de

tipo esquemático

11

Page 12: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Hoja de trabajo:

Pon el apuntador sobre la hoja

y haz “doble-click” con el botón

izquierdo para abrir el diálogo

de librerías de componentes

Para pintar líneas

que representen

conexiones debe

estar activado

este botón

12

Page 13: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Hoja de trabajo:

Nombre del

componente

Navegador

Símbolo

13

Page 14: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Hoja de trabajo:

14

Es

cri

bie

nd

o d

ire

cta

me

nte

el n

om

bre

de

l c

om

po

nen

te s

e

pu

ed

e u

bic

ar

ráp

ida

me

nte

sin

ne

ce

sid

ad

de

bu

sc

arl

o

Page 15: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

15

Bu

sca

nd

o e

l sím

bo

lo d

e te

rmin

al

de

en

tra

da

(IN

PU

T)

Page 16: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

16

Bu

sca

nd

o e

l sím

bo

lo d

e te

rmin

al

de

sa

lida

(O

UT

PU

T)

Page 17: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Diseño de un Half-Adder:

Hay que cambiar los nombres

de las terminales de

Entrada/Salida

17

Zoom

Page 18: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Diseño de un Half-Adder:

Cambio de nombre de la E/SDa doble click

sobre el símbolo de

E/S, en cuanto el

texto se sombree

podrás editar el

nombre

18

Page 19: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Diseño de un Half-Adder:

Selecciona el

símbolo de E/S y

da “click” con el

botón derecho,

selecciona

“propiedades” y

cambia el nombre

19

Page 20: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Diseño de un Half-Adder: Terminales de E/S

Selecciona el

símbolo de E/S y

da “click” con el

botón derecho,

selecciona

“propiedades” y

cambia el nombre

20

Page 21: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Diseño de un Half-Adder: listo

21

Page 22: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Diseño de un Half-Adder: Save As

22

Page 23: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Diseño de un Half-Adder: Save As

23

Respetar: Nombre de la carpeta = Nombre del proyecto = Nombre del archivo

Page 24: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Compilación:

Análisis

Elaboración

Partición (netlist)

Place & Route

Timing Analysis

Asignments

Programming

24

Page 25: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Compilación:

Archivos de reporte

Progreso de cada etapa

Consola de mensajes

25

Page 26: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Compilación:

Crear el símbolo del

componente

26

Page 27: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: HA

Compilación:

Crear el símbolo del

componente

>File >> Create/Update >>> Create Symbol Files from Current Files

27

Page 28: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: FA

Asistente de nuevo proyecto:

Repertorio de Trabajo

Nombre del Proyecto

Entidad del Proyecto

28

Page 29: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: FA

Asistente de nuevo proyecto:

En este caso vamos a

usar 2 HA para construir

el FA

Navegar para buscar el

componente HA

Añadir el HA al

proyecto FA

29

Page 30: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: FA

Asistente de nuevo proyecto:

Navegar para buscar el

componente HA

Añadir el HA al

proyecto FA

30

Page 31: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: FA

Asistente de nuevo proyecto:

Añadir HA

HA debe aparecer

en este espacio

31

Page 32: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: FA

Diseño del FA:

Abrir página nueva

del editor

esquemático

Doble click en la

página

Buscar el

componente HA

Buscar el símbolo

HA

32

Page 33: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: FA

Diseño del FA:

33

Page 34: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: Suma8

Diseño del

Sumador de 8

bits:

Repertorio de Trabajo

Nombre del Proyecto

Entidad del Proyecto

34

Page 35: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: Suma8

Diseño del

Sumador de 8

bits:

•En este caso vamos a usar

1 HA y 7 FA para construir el

sumador

Navegar para buscar el

componente HA y FA

Añadir el HA y el

FA al proyecto

Suma8

35

Page 36: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: Suma8

Diseño del Sumador de 8 bits:

Para rotar y

sacar imagen

espejo del

símbolo

36

Page 37: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: Suma8

Diseño del Sumador de 8 bits:

Se puede usar:

•Ctrl_C,

y

•Ctrl_V

Para copiar

componentes y

conexiones

37

Page 38: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: Suma8

Diseño del Sumador de 8 bits: Instanciación

Colocar símbolo de E/S

Cambiar nombre por un

vector: A[7..0]

Pintar una conexión del

símbolo de E/S hacia un

punto de la página en

blanco

Asignar un nombre de

vector a la línea: A[7..0]

38

Page 39: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: Suma8

Diseño del Sumador de 8 bits: Instanciación

Se define que el símbolo de E/S es de mas de 1 bit

Se define un cable grueso de mas de 1 bit

La sintaxis A[7..0] se refiere a un vector: A[7],A[6], A[5],A[4], A[3],A[2], A[1],A[0]

39

Page 40: Quartus II(9.1)

Nuevo Circuito: Suma8

Diseño del Sumador de 8 bits: final

40

Page 41: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Diseño del Sumador de 8 bits: SIMULACIÓN

> File >> New

En “Verification &

Debugging files” buscar

el editor de formas de

vectores

41

Page 42: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores:

Señale

s d

e E

/S

Editor de señales y de vectores

42

Page 43: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores:

En la sección de “señales de E/S” dar

doble-click con el boton derecho

Aparece el dialogo siguiente

Podemos buscar cada señal de E/S por

nombre y tipo,

O

Podemos ir al asistente “Node Finder”

43

Page 44: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Node Finder

Filtrado de la

búsqueda de

las señales

Lista de

señales

detectadas en

la Netlist

Señales a

editar

44

Page 45: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Node Finder

Filtrado de la

búsqueda de

las señales

Lista de

señales

detectadas en

la Netlist

Señales a

editar

45

Page 46: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Edición

Las entradas deben editarse (dibujarse)

Las salidas se generan con el simulador

46

Page 47: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Edición

Generar un contador

ascendente para el vector A

47

Page 48: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Edición

Nota: cambiar a

unsigned decimal

48

Page 49: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Edición

Contar cada 20 ns

49

Page 50: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Edición

Para cambiar las

propiedades de las señales

o vectores

Seleccionar la señal y dar

click al botón derecho

50

Page 51: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Edición

51

Page 52: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Edición

Contador

Poner un valor fijo en el vector B

52

Page 53: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Edición

Colocar un valor decimal sin signo53

Page 54: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Simular

Guardar el archivo dentro del mismo repertorio y con el nombre del proyecto.

Correr el simulador y visualizar el resultado

54

Page 55: Quartus II(9.1)

Sumador-Restador de 8 bits

Página del editor de vectores:

55

Page 56: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Simular

Guardar el archivo dentro del mismo repertorio y con el nombre del proyecto.

Correr el simulador y visualizar el resultado

Sombrear la sección a cambiar

Elegir nivel lógico

56

Page 57: Quartus II(9.1)

SIMULACIÓN

Página del editor de vectores: Simular

Guardar el archivo dentro del mismo repertorio y con el nombre del proyecto.

Correr el simulador y visualizar el resultado, descomponer el vector S para

verificar el resultado de la resta57

Page 58: Quartus II(9.1)

Entrada Texto: VHDL

Antes de comenzar con el diseño y simulación de circuitos lógicos y aritméticos en base a lenguajes de descripción material necesitamos saber:

¿Qué es un HDL?

¿Para qué sirven los HDLs?

¿Tipos de HDLs?

¿Ventajas de los HDLs en el diseño de circuitos digitales?

¿Sintaxis y estructuras del lenguaje?

Ejemplos

Circuitos Combinatorios

Circuitos Secuenciales

Circuitos Aritméticos

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