[EDA]Quartus II 实验简答题

Posted 2022-01-12 唐火

1．使用 Quartus 编辑波形文件时，界面如下图所示，图中用方框标注的区域，名称是什么？在图中，A、B是输入端口，S是输出端口，要编辑的是哪些信号？为什么。

1．方框标注的区域称为：信号列表。
A和B要进行编辑，S不需要编辑。
因为做仿真时，只需要设置输入信号，输出信号是由计算机通过仿真计算得到的，在波形文件中并不需要对输出进行设置，设置了也不会有效果。

2．在 Quartus 的工具栏中，有两个按钮，在下图中已经标注出来，请分别说明这两个按钮的功能是什么？

2．按钮1是全程编译，把工程项目的内容进行各层级的综合，并装配成可以下载到PLD器件上的配置文件或编程文件。
按钮2是仿真，可以根据设置，通过点击该按钮进行功能仿真或时序仿真。

3．在使用 Quartus 进行 PLD 开发时，“引脚锁定”是其中的一个步骤，请介绍什么是引脚锁定，为什么要做引脚锁定，以及引脚锁定前、后所要做的工作步骤。

3．引脚锁定是把设计中的输入、输出端口与硬件芯片上确切存在的引脚进行映射的过程，通过引脚锁定后，设计下载到硬件芯片上，才能通过指定的引脚进行输入、输出，实现硬件功能。
引脚锁定之前，要完成工程的全程编译，完成引脚锁定后，要对工程再进行一次全程编译。

4．在使用 Quartus 进行 PLD 开发时，下图所呈现的是哪一个步骤？请介绍一下这个步骤的过程及作用。

4．所呈现的是编程下载的步骤。
该步骤的过程是：选择要使用的编程器硬件，选择要下载到器件的编程文件或配置文件，再选择下载方式，最后把文件下载到器件中，使器件具备相应的硬件功能。

5．在使用 Quartus 进行 PLD 开发时，下图所呈现的是哪一个步骤？请介绍一下这个步骤的过程及作用。

5．图中所显示的步骤，是把VHDL设计文件转换为BSF文件的过程。
VHDL是文本输入设计文件，BSF是原理图输入的符号文件，通过这个步骤，可以通过VHDL设计文件生成1个BSF符号文件，以便在更高层级的设计中引用这个设计成果。

6．给出一个七段数显管译码电路的 VHDL 程序，结合7段数显管的结构，请简述这个译码电路的原理。

6．7段数显管可以有共阳或共阴的接法。共阳接法时，控制引脚送入低电平点亮相应的段；共阴接法时，控制引脚送入高电平点亮相应的段。
根据7段数显管的图，要显示数字“0”时，要点亮的段为：0、1、2、3、4、5。参考译码电路的代码，当给译码电路送入数据“0”时，输出“0000001”，即点亮了前5段，第6段不点亮。
亦可知，该数显管采用的接法是共阳的接法。

7．在使用 Quartus 进行 PLD 开发时，下图所呈现的是哪一个步骤？请对图上标注的各个步骤的含义进行说明。

7．图中所呈现的是调用LPM模块的操作。
在操作中，选择了PLL模块进行订制，选择了Cyclone II系列的芯片作为硬件，指定了输出文件选用VHDL格式，并指定了调用文件的输出路径和名称。

8．在使用 Quartus 进行 PLD 开发时，下图所呈现的是哪一个步骤？请对图上标注的各个步骤的含义进行说明。

8．图上呈现的是调用LPM，订制模块调用文件的过程。
首先选择了要调用的LPM模块的类型和模块内容，再设置要输出的调用文件的类型为VHDL文件，最后指定了调用文件的存盘位置和存盘名称。

9．在 Quartus 中调用 LPM_COUNTER，要对计数器进行一定的设置，请解释以下的两个图中标注出的步骤设置的是什么内容？

9．首先要对计数器的输出位数进行设置，设置为10位；
再对计数方向进行设置，设置为累加计数器；
再对计数的模进行设置，设置模为1000；
最后为计数器指定了进位输出端口。

10．使用 Quartus 对 EDA 工程进行管理时，出现下图所示的窗口，请介绍该窗口是用于设置工程的哪些内容的，图中所标出的方框中的选项又是什么。

10．该窗口是用于设置工程所使用的硬件，图中所标示出的方框，即为可选用的FPGA硬件列表。

11．使用 Quartus 创建 EDA 工程后，要设置所选用的硬件的引脚状态，分别如以下2图所示。请问这两个图中的设置内容分别是什么？各有什么作用？

11．设置内容分别是双功能引脚的功能和未使用引脚的电平状态。
把双功能引脚设置为普通I/O，可以把这些引脚与普通引脚一样进行使用。
把未使用的引脚的电平设置为输入三态，可以避免点亮与未使用引脚连接的那些电路。

12．使用 Quartus 绘制原理图输入文件时，要向图中插入元件就要打开符号工具，下图中用所标注方框中有两个原件，它们分别是什么原件？它们的作用是什么？在设计中是否必须使用它们。

12．图中方框中的两个原件分别是输入端口、输出端口。
输入端口可以把要处理的信号传入；输出端口可以把处理完的信号输出。
输入端口和输出端口在原理图设计中是必须使用的。

13．使用 Quartus 绘制原理图输入文件时，要修改下图中所示的输入与输出端口的名称，可以怎么操作？请简单描述一下。

13．可以使用鼠标右键点击输出、输出端口的符号，在弹出期间中选择“属性”，属性中第1项、默认的编辑项，即为元件名。
也可以使用鼠标左键双击原理图中原件的名称部分，在名称进入编辑状态后，即可修改。

14．使用 Quartus 绘制原理图输入文件时，出现了下图所示的情况，在该情况下，是否输入与输出端口都悬空了？为什么？

14．在此图中，输入与输出并未悬空，而是使用了节点的名称进行了连接。在原理图编辑时，使用相同的节点名或输出、输出端口的名称，即表示它们之间是连接的。

15．使用 Quartus 对 EDA 工程进行全程编译后，出现了下图所示的编译报告，请从根据编译报告指出工程所使用芯片的系列和型号，并指出该工程在编译后使用芯片上资源的情况。

15．从编译报告中可以看到，该工程所使用的芯片系列是Cyclone，芯片型号是：EP1C3T144I7。
该工程在编译后，使用的LE为1，使用了芯片的3个pins，未使用芯片上的其它硬件资源。

16．使用 Quartus 编辑波形文件时，要对波形文件进行设置，在弹出下图所示的窗口时，对于“END TIME”要进行设置。请介绍这个设置项目有什么作用，并说明“END TIME”选项对于仿真过程有什么影响。

16．这个设置项目是设置波形文件的长度的，同时也是指定该波形文件为仿真源时，系统所进行的仿真时长。
波形文件的长度越大，计算机在仿真过程中的计算量就越大，所要花费的时间也越长。