快速上手STEP MAX10

参考Quartus安装及配置安装号Quartus Prime,现在我们就可以使用Quartus进行FPGA的设计了，整个设计流程参考下图：

(1)启动Quartus软件：双击Quartus系列软件图标，界面如下（以Quartus Prime16.1为例）。 (2)创建工程：点击File→New Project Wizard选项 或 点击Home页面中的New Project Wizard图标。 (3)工程目录、名称填写：（注意：工程目录中不能有汉语、空格等字符）

• 工程目录：选择新建工程的目录;
• 工程名称：填写工程名称;
• 顶层模块名称：设计文件中top module的模块名称，软件默认跟工程名称相同。

(4)工程类型：选择Empty project，点击Next。 (5)添加文件，如果已有设计文件，在当前页面选择并添加，点击Next。 (6)器件选择：根据开发平台使用的FPGA选择对应器件（10M02SCM153I7G/10M08SCM153C8G），点击Next。 (7)EDA工具选择：选择第三方EDA工具：如果有需要可以选择第三方的综合或仿真工具（第三方工具需要另外安装并设置启动路径），这里我们选择使用modelsim工具仿真，点击Next。 (8)工程设置确认：确认工程相应的设置，如需调整点击Back返回修改，若确认设置，点击Finish。 (9)工程创建完毕，Quartus软件自动进入开发界面，如下：

(1)选择File→New 或 点击工具栏中的New按钮，选择Verilog HDL File文件类型，点击OK，Quartus软件会新建并打开Verilog文件。 (2)在新建的Verilog文件中进行Verilog HDL代码编写、保存，文件名为LED_shining.v，如下图所示，程序源码如下。 程序源码

// ********************************************************************
// >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> COPYRIGHT NOTICE <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
// ********************************************************************
// File name    : LED_shining.v
// Module name  : LED_shining
// Author       : STEP
// Description  : LED_shining
// Web          : www.stepfpga.com
// 
// --------------------------------------------------------------------
// Code Revision History : 
// --------------------------------------------------------------------
// Version: |Mod. Date:   |Changes Made:
// V1.0     |2017/03/02   |Initial ver
// --------------------------------------------------------------------
// Module Function:闪烁LED
module LED_shining
(
input clk_in,  //clk_in = 12mhz
input rst_n_in,  //rst_n_in, active low
output led1,  //led1 output
output led2  //led2 output
);
 
parameter CLK_DIV_PERIOD = 12_000_000; 
 
reg clk_div=0;
 
//wire led1,led2;
assign led1 = clk_div;
assign led2 = ~clk_div;
 
//clk_div = clk_in/CLK_DIV_PERIOD
reg[24:0] cnt=0;
always@(posedge clk_in or negedge rst_n_in) begin
    if(!rst_n_in) begin
        cnt<=0;
        clk_div<=0;
    end else begin
        if(cnt==(CLK_DIV_PERIOD-1)) cnt <= 0;
        else cnt <= cnt + 1'b1;
        if(cnt<(CLK_DIV_PERIOD>>1)) clk_div <= 0;
        else clk_div <= 1'b1;
    end
end
 
endmodule

(3)选择菜单栏中Processing→Start→Start Analysis & Synthesis选项 或 工具栏中Start Analysis & Synthesis按钮，如下图所示。 (4)Quartus软件会完成分析综合，若设计没有问题，综合Tasks栏中Analysis & Synthesis会变成绿色，同时左侧出现绿色对勾。可以选择Tools→Netlist Viewers→RTL Viewer查看电路。 (5)RTL电路图如下:

(1)选择Assignments→Device打开器件配置页面，然后点击页面中的Device and Pin Options…选项打开器件和管脚选项页面。 (2)在Unused Pins选项中配置Reserve all unused pins为 As input tri-stated状态。 (3)在Voltage选项中配置Default I/O standard为 3.3-V LVTTL状态。然后OK回到设计界面。 (4)选择菜单栏中Assignments→Pin planner选项 或 工具栏中Pin planner图标，进入管脚分配界面。 (5)在Pin Planner页面中将所有端口分配对应的FPGA管脚，如下图，然后关闭（自动保存）。 (6)选择菜单栏中Processing→Start Compilation选项 或 工具栏中Start Compilation按钮，开始所有编译，等待Tasks列表中所有选项完成，如下图。

(1)使用micro-usb线将STEP-MAX10二代开发平台连接至电脑USB接口，选择菜单栏中Tools→Programmer选项 或 工具栏中Programmer按钮，进入烧录界面。 (2)烧录界面如下，确认硬件驱动为USB-Blaster[USB-0]，选择Add File添加工程输出文件中pof格式文件，勾选Program列和Verify列，点击Start按钮进行FPGA加载。 (3)FPGA加载完成，界面中Progress状态显示100%（Successful）。观察开发板现象。

(1)首先提前准备测试文件（Textbench）：LEDshiningtb.v，测试文件源码如下：

// ********************************************************************
// >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> COPYRIGHT NOTICE <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
// ********************************************************************
// File name    : LED_shining_tb.v
// Module name  : LED_shining_tb
// Author       : STEP
// Description  : LED_shining的测试文件
// Web          : www.stepfpga.com
// 
// --------------------------------------------------------------------
// Code Revision History : 
// --------------------------------------------------------------------
// Version: |Mod. Date:   |Changes Made:
// V1.0     |2017/03/02   |Initial ver
// --------------------------------------------------------------------
// Module Function:LED_shining的测试文件
`timescale 1ns / 100ps
module LED_shining_tb;
 
parameter CLK_PERIOD = 40; 
 
reg sys_clk;
initial
    sys_clk = 1'b0;
always
    sys_clk = #(CLK_PERIOD/2) ~sys_clk;
 
reg sys_rst_n;  //active low
initial 
    begin
        sys_rst_n = 1'b0;
        #200;
        sys_rst_n = 1'b1;
    end
 
wire led1,led2;
LED_shining #
(
.CLK_DIV_PERIOD(4'd12)
)
LED_shining_uut
(
.clk_in(sys_clk),  //clk_in = 12mhz
.rst_n_in(sys_rst_n),  //rst_n_in, active low
.led1(led1),  //led1 output
.led2(led2)  //led2 output
);
 
endmodule

(2)选择菜单栏Assignments→Settings 或 工具栏中Settings按钮，进入设置界面。 (3)选择菜单栏Simulation选项，单选Compile test bench，点击Test Benches，在弹出的对话框中点击New，填写Test bench name，按照目录添加测试文件，如下图标识顺序，最后点击OK回到设计界面。 (4)选择菜单栏Tools→Run Simulation Tool→RTL Simulation选项 或 工具栏中RTL Simulation按钮，Quartus软件会自动启动Modelsim软件。 (5)Modelsim软件启动后自动完成代码编译，界面如下图。 (6)选择需要观察波形的信号，点击右键，在弹出的右键菜单中选择Add Wave，这样就将对应信号添加至Wave窗口。 (7)弹出的Wave窗口如下，选择工具栏中Restart按钮，在弹出的Restart窗口点击OK，复位仿真Wave窗口。 (8)修改工具栏中仿真时间，点击工具栏中Run按钮，进行仿真，仿真波形如下，仿真完成。

到这里我们了解了用Diamond软件进行开发的完整流程。接下来我们开始STEP-MAX10入门教程一步一步进入可编程逻辑设计。