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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