# 一、Quartus 及驱动安装
# 1.1 Quartus 安装
根据百度网盘中的安装包及教程进行软件安装
# 1.2 驱动安装
FPGA
与计算机共有两条数据线进行连接,一条用于供电及通讯,另一条用于程序的烧录。将 FPGA 开发板正确连接至电脑后,可在设备管理器中看到如 USB-SERIAL CH340
及 Altera USB-Blaster
则证明 FPGA
与计算机连接成功。(⚠️若小图标处有感叹号,则证明缺少驱动,可根据安装教程进行驱动安装,本次安装的电脑为重装后的电脑,没有安装任何驱动即可正确识别)
# 二、Modelsim 安装
安装 Modelsim
,安装包及教程见百度网盘
安装完成 Modelsim
后,在 Quartus
中依次点击 Tools→Options→General→EDA Tool Options
选择 Modelsim
的安装路径里面的 win64
# 三、程序编译
进入 Quartus
软件,点击 start compilation
进行程序编译
# 四、仿真
(以下为测试脚本设置过程,项目已经设置好,作为普及)依次点击 Assignments→Settings
。打开后点击 EDA Tool Settings→Simulation
,之后在 NativeLink settings
中选择 Compile test bench
选择测试脚本(点击 Test Benches…→new
)
图中从上往下:
StandardTR
是系统建立testbench
文件.vt
的名字。StandardTR_vlg_tst
是.vt
里面的module
的名字。- 点击
Fill name
右边的…
选择.vt
文件,点击add
。
(以下过程为正式仿真过程,需要运行)在完成以上步骤及编译完成之后点击Tools→Run Simulation Tool→RTL Simulation
进行仿真
仿真完成后可显示如下界面(点击Zoom full
可显示波形)
# 五、程序下载至 FPGA
如下图所示将 FPGA 与电脑连接连接
其中 USB Blaster 为编程时,电脑给开发板传输程序文件的数据线,在传输完程序之后即可移除(不拔出来也没事儿)。
USB to TTL 为开发板提供电源功能、并在串口调试阶段作为电脑与开发板进行数据交换的线。
在 Quartus 中依次点击 Tools→Programmer
打开如下界面
点击 Start
即可开始程序下载,若未识别到硬件,可点击 Hardware Setup
进行设置,如下图所示
# 六、串口展示
打开 XCOM
(串口调试助手,就是电脑和开发板进行数据交换的软件),波特率设置为 115200
、选择 16
进制显示、 16
进制发送,如下图所示。
在设置完成后点击打开串口,在下方数据发送区输入数据 (只能依次输入,不能直接复制),点击发送后即可在数据接受区得到 FPGA
运行后的结果,每次运行后都需要按下 FPGA
上的 key1
键进行复位。
# 输入数据的获取
点击此处可获得鸢尾花原始数据集,如下图所示
每一行为一条数据,每一列依次表示花萼长、花萼宽、花瓣长、花瓣宽以及花的类型
将每条数据的十进制数据转换为如下格式的二进制数据
以第一行数据为例,四个数据转换分别为:
5.1 = 0 0000 0101 0001 1001 1001
3.5 = 0 0000 0011 1000 0000 0000
1.4 = 0 0000 0001 0110 0110 0110
0.2 = 0 0000 0000 0011 0011 0011
再将以上数据转换为 16 进制格式,如下所示
0 0000 0101 0001 1001 1001 = 00 51 99
0 0000 0011 1000 0000 0000 = 00 38 00
0 0000 0001 0110 0110 0110 = 00 16 66
0 0000 0000 0011 0011 0011 = 00 03 33
最后依次拼接即可获得输入数据 (需要调整一下顺序,我们的输入顺序是花瓣长、花瓣宽、花萼长、花萼宽,网页数据顺序为花萼长、花萼宽、花瓣长、花瓣宽) 00 16 66 00 03 33 00 51 99 00 38 00
# 七、Quartus 使用总结
Quartus 的使用步骤可以大致总结为:
- 程序编译(根据想要实现的逻辑进行程序编写)
- 程序仿真(在完成程序编译之后,并不确定程序的正确性,可以先在仿真系统中进行仿真运行,即在电脑上先预览程序的正确性,此步骤为可选步骤)
- 程序下载至 FPGA(此过程即为将程序下载至 FPGA,从而使 FPGA 可以根据程序实现一定的功能,并使用串口将 FPGA 的运行结果可视化展现)