Prof. Michael
ELETRÔNICA DIGITAL I
DE10-LITEProgramação Utilizando Diagrama Esquemático
Professor Dr. Michael Klug
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Quartus Prime• Utilização do software Quartus Prime
– Download: https://fpgasoftware.intel.com/– Versão Lite: gratuita– Para utilização da DE10-Lite:
• Em Devices: selecionar MAX 10 FPGA device support
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Quartus Prime• Janela Inicial
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Quartus Prime• Criação de um Projeto
– Abra o Quartus e selecione File->New->New Quartus Prime Project;– Na tela Introduction pressione Next;– Na tela Directory,..., escolhe um diretório e de um nome para o projeto,
conforme figura abaixo.
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Quartus Prime– Na tela Project Type mantenha a opção Empty Project e pressione Next.
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Quartus Prime– Na tela Add Files, é possível adicionar arquivos ao seu projeto (VHDL,
Verilog, esquemáticos), porém isso não será realizado no momento;– Pressione Next.
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Quartus Prime– Na próxima janela é necessário escolher o dispositivo a ser utilizado
(FPGA), e portanto deve-se levar em consideração a tabela abaixo.– Em nossas aulas utilizaremos prioritariamente a placa de desenvolvimento
DE10-Lite
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Quartus Prime– Na tela Family, ..., selecionar o dispositivo adequado, conforme tabela no
slide anterior.
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Quartus Prime– Na tela EDA Toll Setting é possível selecionar outras ferramentas para
auxiliarem no seu projeto que não serão utilizadas aqui. Pressione Nextpara seguir.
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Quartus Prime– Na tela Summary pressione Finish para finalizar a criação do projeto.
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Quartus Prime• Descrição de um sistema digital usando DiagramaEsquemático
– Selecione a opção File->New->Block Diagram/Schematic File
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Quartus Prime– Na figura abaixo é possível observar a janela para criação do diagrama
esquemático.– Como exemplo será implementada a função lógica Y=A.B (porta AND).
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Quartus Prime– Para selecionar a porta and, clique no botão Symbol Tool.
– Encontre a porta lógica de 2 entradas no caminho: primitives->logic->and2
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Quartus Prime– Para selecionar os pinos de entrada/saída (input/output), clique no botão Pin
Tool e selecione a opção desejada.
– Adicione dois terminais de entrada e um de saída. Renomeie para A, B e Yrespectivamente (clicar duas vezes sobre o terminal).
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Quartus Prime– Conecte os componentes conforme a função lógica requerida. Para isso
utilize o botão Orthogonal Node Tool.
– Faça o traçado conforme a figura abaixo.
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Quartus Prime– Salve o diagrama esquemático dentro da pasta do projeto.
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Quartus Prime– Para compilar o projeto e identificar possíveis erros pressione o botão
destacado na figura abaixo. Observe o relatório gerado!!!
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Quartus Prime• Simulação Funcional
– Selecione a opção File->New->University Program VWF
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Quartus Prime– Com o click direito do mouse no canto extremo esquerdo (espaço branco
abaixo de Name) selecione Insert Node or Bus;
– A seguinte janela será aberta, selecione Node Finder;
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Quartus Prime– Pressione o botão List para listar as entradas e saídas da sua entidade
como nós. Em seguida, pressione >> para adicionar todos os nósencontrados. Aperte OK.
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Quartus Prime– Observe que os nós foram incorporados a simulação, sendo necessário
transmitir os valores aos nós de entrada. Modifique o zoom para uma melhorvisualização, selecione o intervalo desejado e pressione os botões ForcingLow ou Forcing High para gerar os níveis desejados, tal comodemonstrado na figura abaixo.
– Aperte CTRL+S ou selecione File -> Save para salvar o arquivo desimulação.
– Caso altere o nome do arquivo de simulação previamente fornecido, énecessário modificar o script de simulação, conforme demonstrado nopróximo slide.
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Quartus Prime
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... vector_source="C:/DE10_Exemplos/Lab0_PortaAND/Waveform.vwf" --testbench_file="C:/DE10_Exemplos/Lab0_PortaAND/simulation/qsim/Waveform.vwf.vt"
– Para modificar o script selecione Simulation -> Simulation Settings,realizando as modificações apropriadas.
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Quartus Prime– Selecione o botão Run Functional Simulation para rodar a simulação
– Uma nova janela será aberta demonstrando os resultados
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Quartus Prime– Para associar os terminais de entrada/saída aos pinos reais da FPGA,
pressione o botão Pin Planner.
– Utilizaremos as chaves Sw0 e Sw1 como entradas A e B e o LEDR0 comosaída Y
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Quartus Prime– Na janela aberta, preencha a localização dos pinos conforme a tabela
anterior.
Importante: o projeto deverá ser compilado novamente neste momento!
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Quartus Prime– Para efetuar o carregamento do programa na FPGA, pressione o botão
Programmer.
– A conexão adequada deve ser selecionada (USB-Blaster) e então deve serpressionado o botão Start para transmitir o projeto a placa FPGA.
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Quartus Prime– Por fim, comute as chaves associadas para verificar o
funcionamento, conforme figuras abaixo.
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Y=A.B=0.0=0 Y=A.B=0.1=0
Y=A.B=1.0=0 Y=A.B=1.1=1