5.10典型实例9：SignalTapII功用演示
5.10.1实例的内容及方针
1．实例的首要内容
本节旨在经过给定的工程实例——“正弦波发生器”来了解AlteraQuartusII高档调试功用SignalTapII和IntentMemoryContentEditor的运用办法。一起运用根据AlteraFPGA的开发板将该实例进行下载验证，完结工程规划的硬件完结。在本节中，将首要解说下面知识点。
·QuartusII原理图输入办法。
·QuartusII束缚规划。
·QuartusII工程编译。
·QuartusII硬件下载。
·SignalTapII在线调试。
·IntentMemoryContentEditor在线修正片上ROM数据。
经过这些知识点，依照实例的流程，读者能够迅速地把握运用QuartusII软件高档调试技巧。
2．实例方针
经过具体的流程解说，读者应到达下面的方针。
·了解QuartusII原理图规划办法。
·了解SignalTapII在线调试办法。
·了解IntentMemoryContentEditor在线修正片上ROM数据的办法。
5.10.2实例详解
本实例将运用图解的办法将整个流程一步一步展示给读者，使读者能够轻松把握开发的流程。
5.10.2.1工程体系框图
本实例运用QuartusII自带的宏模块（MegaWizardPlug-inManager）来规划逻辑功用，并运用嵌入式硬件逻辑剖析仪调查成果。
正弦函数发生器的原理比较简单，硬件完结也比较简单：首要规划一个ROM用来寄存正弦函数的起伏数据；用一个计数器来指定ROM地址（也便是相位）的增加，输出相应的起伏值。这样在接连的时间内显现的便是一个完好的正弦波形。
体系的电路图如图5.40所示。
图5.40体系电路图
div模块是分频模块，能够用前面规划过的分频器的程序生成模块（symbol），也能够运用Altera的计数器宏模块来生成分频器。
5.10.2.2增加分频器模块
1．将分频文件增加到工程
将分频器模块div.v参加到工程中，在工程中翻开分频器模块div.v（分频器程序由读者完结），如图5.41所示。
2．发生.bsf文件
挑选“File”/“Create/Update”/“CreateSymbolFilesforCurrentFile”选项。软件会主动剖析div.v程序的语法过错，如图5.42所示。
图5.41分频器VerilogHDL文件
图5.42生成模块菜单
3．修正程序语法过错
假如犯错则修正过错，直到没有过错停止。此刻软件会主动生成div.bsf文件，此文件为原理图中的模块图形。
4．在原理图中参加分频器模块div.bsf
在原理图文件中单击“”按钮，
就能够参加刚刚树立的模块，如图5.43所示。
图5.43在原理图中增加分频器模块
5.10.2.3增加QuartusII体系自带宏模块
ROM和计数器都能够经过QuartusII自带的宏模块生成。
1．树立ROM初始化文件
在菜单中挑选新建文件，在“OtherFiles”中挑选“MemoryInitializationFile”选项，如图5.44所示。
填入如图5.45所示的正弦波起伏数据。当然也能够用MATLAB、C++或Excel的函数生成数据。保存文件，命名sin.mif。
图5.44新建ROM初始化文件图5.45输入正弦波起伏数据
2．增加自带宏模块
在“Tools”菜单中挑选“MegaWizardPlug-PnManager”选项，呈现如图5.46所示的对话框，挑选新建宏模块单击“Next”按钮。
图5.46引证自带宏对话框
图5.47左边是QuartusII自带的免费的宏模型，能够看到Quartus供给了许多免费的IP核。
其间ROM在storage目录中，计数器counter在arithmetic目录中。
3．增加ROM
在storage中挑选ROM，并在右侧的选项栏中挑选Cyclone系列芯片，outputfile类型挑选VerilogHDL，并在下方挑选ROM文件的生成地址及称号，如图5.48所示。
图5.47挑选体系自带宏模块
图5.48挑选ROM宏模块
单击“Next”按钮，设定ROM根本参数，包含ROM的位宽q、地址位宽（存储深度）和时钟。一般ROM的时钟选为单时钟操控Singleclock，如图5.49所示。
单击“Next”按钮，设定ROM其他参数，设定输出寄存器、时钟使能端和异步清零。假如选中“qoutputport”，则会在输出端加一级寄存器，如图5.50所示。
单击“Next”按钮，接下来在对话框中填入ROM初始化文件，并选中“allowin-systemmemory”选项，并挑选称号为“NONE”，如图5.51所示。
图5.49rom宏模块根本参数设置
图5.50设置ROM宏模块其他参数
图5.51设置ROM宏模块初始化文件
单击“Next”按钮，完结设置，导游生成的文件如图5.52所示。
图5.52设置ROM宏模块完结
4．增加计数器
引进计数器作为ROM的地址，当计数器地址递加时，相应的ROM的地址递加（正弦波的相位增加）。相同的在“MegaWizardPlug-InManager”中挑选arithmetic数学库中的“LPMCOUNTER”宏模块，增加计数器，如图5.53所示。
图5.53新建计数器模块参数
本实例顶用的ROM宽度为8，深度为64，也便是数据宽度是8位，能够存64个数据。ROM有64个地址，因而计数器的位宽要界说为6位，如图5.54所示。
图5.54设置计数器宏模块参数
一向单击“Next”按钮，运用体系默认设置，直到生成如图5.55所示的文件输出。
图5.55完结计数器宏模块设置
5.10.2.4增加端口
要增加输入输出端口，挑选
按钮，翻开如图5.56所示的对话框，然后挑选需求增加的端口方式。
图5.56参加输入输出端口
增加后双击端口，给端口命名，总线型端口要命名name[N..0]的格局，如图5.57所示。
图5.57完结工程原理图输入
5.10.2.5编译工程
依照2.5节进行语法剖析，指定FPGA设备，指定管脚，全体编译程序。在本实例中只需求对主时钟管脚进行分配，即pin_153。
5.10.2.6运用SignalTapII调查波形
1．树立SignalTapII文件
在菜单中挑选“Tools”/“SignalTapIILogicAnalyzer”选项，翻开如图5.58所示界面。
图5.58新建SignalTapII文件
作如图5.59所示的设置。
图5.59SignalTapII文件设置
SignalTapII根本设置需注意以下问题。
（1）分频时钟作为采样信号，不要放到被调查的信号中。
（2）采样信号不宜用作主时钟，能够用作分频后的时钟，采样条件可用Centertriggerposition。
下载程序，就能够看仿真的波形了。
2．设置SignalTapII高档触发条件
在如图5-58所示的增加调查信号区域窗口中，将TriggerLevels选项改为Advanced，将Basic改为Advanced，则会弹出高档触发设置页面，如图5.60和图5.61所示。
图5.60翻开SignalTapII文件高档触发设置
图5.61SignalTapII文件高档触发设置
本例中设置为当地址信号address＝0时开端触发。从“nodelist”中拖入address信号，在“ObjectLibrary”/“ComparisonOperator”中参加equality，最终参加“InputObjects”/“BusValue”。得到如图5.62所示的触发条件。
图5.62SignalTapII高档触发设置成果
3．运转SignalTapII并调查波形
首要全体编译工程，在菜单栏中单击
按钮，开端编译。之后运用JTAG形式将程序下载到FPGA中运转。翻开SignalTapII文件，挑选如图5.63所示的下载电缆。
在InstanceManager中单击
按钮进行一次触发，将会得到如图5.64所示的波形。
图5.64调查采样数据数字显现波形
由于开发板硬件没有AD/DA功用，要想看模仿信号的输出也能够用逻辑剖析仪来完结。在信号名（比方q信号）上单击右键，挑选“BusDisplayFormat”/“UnsignedLineChart”选项，如图5.65所示。
图5.65调查采样数据模仿显现波形 图5.66调查采样数据模仿显现波形成果图
此刻，就能够显现如图5.66所示的模仿波形了。
5.10.2.7运用在线ROM编辑器
嵌入式存储数据编辑器是经过JTAG下载电缆来观看FPGA中ROM加载的数据的，不仅能观看，还能在线修正数据，无需从头编译与下载。
1．翻开ROM编辑器
挑选“Tools”/“InsystemMemoryContentEditor”选项，翻开如图5.67所示的rom编辑器。
图5.67翻开在线ROM编辑器窗口
2．挑选下载电缆
运用打印口LPT1下载电缆，如图5.68所示。
图5.68设置下载电缆
3．挑选ROM标号
点击设置ROM参数时指定的none的文件，将呈现FPGA运转之中的ROM的数据，如图5.69所示。
图5.69挑选ROM标号
4．读取ROM数据
右键单击“NONE”，挑选“ReadDatafromSystemMemory”选项，就能够得到ROM中的数据了，如图5.70所示。
图5.70读取ROM数据
5．修正ROM数据
经过编辑器，能够修正ROM中的数据。例如能够把数据中的几个数改成0，然后单击“write”，再回到逻辑剖析仪中调查波形，就能够发现其间的改变，如图5.71所示。
图5.71修正后ROM数据显现
5.10.3小结
上述练习流程便是一个完好的QuartusII硬件调试流程。尽管此练习完结的功用比较简单，但关于初学者来说，是一个不错的入门练习。其首要意图是让初学者对的规划有一个开始的了解。经过该练习来了解QuartusII的高档调试技巧，为往后的学习打下根底。
