• FPGA QuartusII 13.0.1+ModelSim SE 10.1a联合仿真以及Hello World测试程序

    转自：https://blog.csdn.net/pang9998/article/details/83447190

    一、实验环境(蓝色粗体字为特别注意内容)

    1，环境：Windows 7 Ultimate 32 bit、QuartusII 13.0.1 win32、ModelSim SE 10.1a win32

    2，参考文献:

    ①http://bbs.eeworld.com.cn/thread-530964-1-1.html
    ②https://www.cnblogs.com/Jezze/archive/2012/09/14/2684333.html
    ③https://www.cnblogs.com/yuesheng/archive/2011/06/25/2090385.html ④https://www.cnblogs.com/luckybag/articles/3803991.html
    ⑤http://www.eefocus.com/nightseas/blog/12-03/242395_7df71.html ⑥https://blog.csdn.net/ocean1171597779/article/details/25885105                                      ⑦    https://www.jb51.net/softs/561414.html                                                    ⑧https://blog.csdn.net/qq_18649781/article/details/81025650

     二、详细步骤

    2.1 QuartusII 13.0.1安装&破解

    1）按照参考文献⑧的步骤，到度盘链接：https://pan.baidu.com/s/1I_6-9f0wvEpF_utkTjjsUQ 密码：u6ef，将QuartusSetup-13.0.1.232还有破解器下载到电脑本地磁盘（cyclone好像不用下，QuartusSetup自带，如果实在需要再下载，反正我下载下来安装的时候提示我已经安装过了，无语。。。）。

    2）双击QuartusSetup-13.0.1.232.exe，选择安装位置，一路next将Quartus安装到本地磁盘。最后，done!

    3）如果你的电脑是32位，将破解器中的“Quartus_13.0_x86破解器.exe”复制到 “你的安装路径quartusin”目录下面，并且双击，将生成的"license"保存。

    4）如果你的电脑是64位，将破解器中的“Quartus_13.0_x64破解器.exe”复制到 “你的安装路径quartusin64”目录下面，双击，将生成的"license"保存。

    5）选择对应版本，打开QuartusII，Tools->License Setup->(NIC)ID 选择第一个作为CID复制之,关闭Quartus。

    6）打开之前保存的"licence.dat"，将（NIC）ID替换掉里面的xxxxxxx,打开Quartus 定位到Tools->License Setup，License file选择刚刚修改的license.dat,出现以下界面说明破解完成

    2.2 ModelSim SE 10.1a安装&破解

    ModelSim是业界唯一的单内核支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器,比Quartus自带的仿真器要强大很多，它采用直接优化的编译技术、Tcl/Tk技术、和单一内核仿真技术，编译仿真速度快，编译的代码与平台无关，便于保护IP核，个性化的图形界面和用户接口，为用户加快调错提供强有力的手段，是FPGA/ASIC设计的首选仿真软件。目前有se、de、pe等多个版本，对应Altera和Xilinx还有对应的OEM版本，所有的版本功能最强速度最快的就是se，反正也是要破解，自然就装最强的版本了，和Altera网站上的modelsim的区别在于，se的版本我们需要自己编译对应的库，所以Altera和Xilinx的都是自带对应的库无需编译的，像我这样同时装了Quartus II和ISE的，自然还是自己编译方便一点。

    1）按照参考文献⑦，将modelsim se 10.1c emouse.rar下载到本地，解压之。

    2）双击modelsim-win32-10.1a-se.exe选择安装路径，安装之，最后弹出一个对话框，点击“NO”即可。

    3）将MentorKG.exe和crack.bat文件复制到安装根目录win32目录下，运行crack.bat文件，生成txt文件后另存为LICENSE.TXT

    4）我的电脑右键->属性->高级->环境变量，新增系统环境变量LM_LICENSE_FILE，值为LICENSE.TXT的路径，如：D:modeltech_10.1aLICENSE.TXT

    5）运行Modelsim

    2.3 编写测试程序

    按照参考文献①

    第一步：新建工程
    File --> New Project Wizard...


    1.选择工程目录，指定工程名及设计入口，一般情况下建议工程目录，工程名称及设计入口同名，不能有中文路径；
    2.添加已有文件，如果新建的工程，则直接跳过；
    3.器件选择，需要与实际用到的器件相同，Family选择Cyclone IV E,Available device这里选择EP4CE6F17C8；
    4.设置工具，一般直接next跳过；
    5.信息确认，如果无误则点击Finish完成；

    修改默认配置：
    Assignments --> Device...
    --> Device and Pin Option...


    Unused Pins：未用到引脚选择，As input tri-stated;
    Valtage 引脚默认电压值，选择 3.3-V LVTTL；

    第二步：建立HDL文件
    File--> New...
    Design Files --> Verilog HDL File内容如下：

    1. /*
    2. * 功能描述：流水灯演示
    3. */
    4. module demo (
    5.     input clk,              // 时钟输入（外部50MHz晶振）
    6.     input rst_n,            // 复位按键
    7.     output reg [3:0] led    // 4位LED
    8. );
    9. // 寄存器定义
    10. reg [31:0] timer;       // 用于定时器计数
    11. // 计时时钟
    12. always @(posedge clk or negedge rst_n)
    13. begin
    14.     if(~rst_n)
    15.         timer <= 0;
    16.     else if(timer == 32'd200_000_000)
    17.         timer <= 0;
    18.     else
    19.         timer <= timer + 1'b1;    // 通过脉冲数计算时间
    20. end
    21. // 检测时钟的下降沿和复位的下降沿
    22. always @(posedge clk or negedge rst_n)
    23. begin
    24.     if (~rst_n)            // 复位信号低电平有效
    25.         led <= 4'b0000;    // LED灯输出全为低，四个LED灯灭
    26.     // 时钟下降沿
    27.     else
    28.     begin
    29.         // 50HMz的时钟下，50个时钟为1us
    30.         if(timer == 32'd50_000_000)
    31.             led <= 4'b0001;
    32.         else if (timer == 32'd100_000_000)
    33.             led <= 4'b0010;
    34.         else if (timer == 32'd150_000_000)
    35.             led <= 4'b0100;
    36.         else if (timer == 32'd200_000_000)
    37.             led <= 4'b1000;
    38.     end
    39. end
    40. endmodule

    保存文件，名称与之前设置的入口文件相同；（不然会出现报错①）

    第三步：综合
    点击Analysis & Synthesis进行综合；

    成功

    第四步：引脚分配
    Assignments --> Pins Planner打开引脚分配页面进行分配；

    双击引脚对应的Location，弹出引脚选择下拉列表


    按照原理图上分配对应的引脚：
    CLK   --> E1
    LED0 --> E10
    LED1 --> F9
    LED2 --> C9
    LED3 --> D9
    I/O Standard 根据实际电路选择电平标准，这里选择3.3-V LVTTL;
    同一个Bank的引脚的电平标准必须相同；


    注意事项：
    必须综合之后，才能进行引脚分配，否则系统并不知道你用了哪些引脚；

    第五步：编译
    双击Complile Design进行全编译；

    或者点击

    第六步：下载测试
    通过JTAG下载至RAM
    点击Program Device打开编译器；
    点击Add File...添加output_files目录下生成的sof文件；
    点击Start即可进行下载；
    下载完成后会自动运行，掉电后会丢失；

    固化至配置芯片
    文件转换：
    File --> Convert Programming Files...
    Programming file type:
    选择文件格式，指定为jic格式，JTAG Indirect Configuration File(.jic)
    Configuration device:
    选择配置芯片型号,与目标板上的型号一致（EPCS16)
    Flash Loader：与目标板上FPGA的类别一致；
    Sof Data：选择编译好的sof文件；
    点击Generate生成jic目标文件；
    （此时可选择Save Conversion Setup... 保本配置参数，以便下次调入）
    下载固化：
    点击Program Device打开编译器；
    点击Add File...添加output_files目录下生成的jic文件；
    点击Start即可进行下载；
    下载完成后，不会自动运行，需要重上电才能正常运行；

    注意事项：
    一般只有在完成调试完成后，交付测试时才需要固化，而在调试过程中，则没必要进行固化下载；

    2.4 Modelsim联合仿真

    1）按照参考文献②，第一次用modelsim+quartus的时候需要在quartus中设置modelsim的路径，quartus->tools->options->general->EDA tool options ，在右边选择modelsim的安装路径win32，如下图：

    2）点击Quartus->Assignments->Settings

    选择Simulation->Tool name选择ModelSim

    先选择TestBenche None,点击OK

    3）建立TestBench模板

    我们可以通过Quartus自动生成一个Testbench的模板，选择Processing -> Start -> Start Test Bench Template Writer，等待完成后打开刚才生成的Testbench，默认是保存在simulationmodelsim文件夹下的.vt格式文件

    Quartus打开文件，到“工程目录simulationmodelsim"下找到.vt文件，打开，

    按照参考文献⑤的语法规则编写Testbench，填写完成后内容如下

    1. // Copyright (C) 1991-2013 Altera Corporation
    2. // Your use of Altera Corporation's design tools, logic functions 
    3. // and other software and tools, and its AMPP partner logic 
    4. // functions, and any output files from any of the foregoing 
    5. // (including device programming or simulation files), and any 
    6. // associated documentation or information are expressly subject 
    7. // to the terms and conditions of the Altera Program License 
    8. // Subscription Agreement, Altera MegaCore Function License 
    9. // Agreement, or other applicable license agreement, including, 
    10. // without limitation, that your use is for the sole purpose of 
    11. // programming logic devices manufactured by Altera and sold by 
    12. // Altera or its authorized distributors.  Please refer to the 
    13. // applicable agreement for further details.
    14.  
    15. // *****************************************************************************
    16. // This file contains a Verilog test bench template that is freely editable to  
    17. // suit user's needs .Comments are provided in each section to help the user    
    18. // fill out necessary details.                                                  
    19. // *****************************************************************************
    20. // Generated on "10/27/2018 18:41:50"
    21.                                                                                 
    22. // Verilog Test Bench template for design : demo
    23. // 
    24. // Simulation tool : ModelSim (Verilog)
    25. // 
    26.  
    27. `timescale 1 ps/ 1 ps
    28. module demo_vlg_tst();
    29. // constants                                           
    30. // general purpose registers
    31. reg eachvec;
    32. // test vector input registers
    33. reg clk;
    34. reg rst_n;
    35. // wires                                               
    36. wire [3:0]  led;
    37. parameter PERIOD = 20;
    38. // assign statements (if any)                          
    39. demo i1 (
    40. // port map - connection between master ports and signals/registers   
    41. 	.clk(clk),
    42. 	.led(led),
    43. 	.rst_n(rst_n)
    44. );
    45. initial                                                
    46. begin                                                  
    47. // code that executes only once                        
    48. // insert code here --> begin                          
    49. #0 clk   = 1'b0;
    50.    rst_n = 1'b0;
    51. #5 rst_n = 1'b1;                                                         
    52. // --> end                                             
    53. $display("Running testbench");                       
    54. end                                                    
    55. always  #(PERIOD/2)clk=~clk;                                                 
    56.                                                   
    57. endmodule
    58.

    也就是对模板进行下面的修改，并保存

    复制*_vlg_test 

    4）回到Quartus->Assignments->Settings->Simulation

    点击Test Benches-》New，Test bench name粘贴刚才复制的名字，Top level module in test bench自动填充雍阳的名字，勾选Use test bench to perform VHDL timing simulation,填写i1,File name选择"工程目录simulationmodelsim"下的.vt文件，最后点击Add,OK关闭对话框，至此，设置完成！！下面开始仿真。

    5）点击Tools -》Run Simulation tool-》RTL Simulation

    漂亮的仿真界面出来啦~~~

    FPGA开发环境 QuartusII+ModelSim SE配置完成！这个过程中可能会出现以下问题

    ①Error: Top-level design entity "simulate" is undefined

    按照参考文献⑥，将模块名和.v文件名改为一致即可。
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/leebxo/p/11149566.html
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