1、第4章 MAX+plusII 軟件及應(yīng)用 4.1 MAX+plusII軟件概述 4.2 MAX+plusII 使用流程 4.3 圖形文件輸入 4.4 文本文件輸入 4.5 層次化設(shè)計(jì) 4.6 參數(shù)化模塊庫的使用 4.7 軟件使用中常見錯(cuò)誤及其排除 4.1 MAX+plusII軟件概述 MAX+plusII：Multiple Array Matrix and Programmable Logic Use System的縮寫。 MAX+plusII除與其它公司編制的EDA軟件有相同的特點(diǎn)外，還有 許多本身獨(dú)具的優(yōu)點(diǎn)： n支持多種硬件描述語言的輸入方式：VHDL、Verilog HDL和 Alter

2、a公司的硬件描述語言AHDL。 n界面開放性強(qiáng)，可與其它工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)輸入、綜合與校驗(yàn)工 具鏈接。 n支持Synopsys、Viewlogic、Mentor Graphics、Cadence、 Exemplar、Data I/O、OrCAD等公司提供的工具接口。 nMAX+plusII提供豐富、齊全的器件庫與模型庫。 MAX+plusII分為商業(yè)版、基本版和學(xué)生版。 Altera公司推薦pc系統(tǒng)的使用配置： n奔騰系列計(jì)算機(jī)、WindowsNT4.0、Windows982000XP、有 效內(nèi)存，參考表2.1、與Microsoft Windows兼容的圖形卡和17 英寸彩色顯示、CD-ROM驅(qū)動器

3、、并口和RS232串口。 器件系列最小有效內(nèi)存（Mbytes）最小物理內(nèi)存（Mbytes） ACEX 1K256128 FLEX 10K256128 FLEX 60006432 FLEX 80006432 MAX 90006432 MAX 70004816 表2.1 MAX+plusII軟件運(yùn)行的內(nèi)存要求 使用MAX+plusII軟件進(jìn)行可編程邏輯器件的設(shè)計(jì) 開發(fā)過程主要有四個(gè)階段： 1. 設(shè)計(jì)輸入：原理圖設(shè)計(jì)輸入、硬件描述語言設(shè)計(jì)輸入 、 波形圖設(shè)計(jì)輸入 、底層設(shè)計(jì)輸入 、層次設(shè)計(jì)輸入 2. 設(shè)計(jì)處理 3. 設(shè)計(jì)校驗(yàn)：包括仿真分析 、定時(shí)分析 4. 器件編程 MAX+plusII簡介 MAX

4、PLUSIIMAXPLUSII軟件流程框圖軟件流程框圖 原理圖設(shè)原理圖設(shè) 計(jì)輸入計(jì)輸入 硬件描述語硬件描述語 言設(shè)計(jì)輸入言設(shè)計(jì)輸入 波形圖設(shè)波形圖設(shè) 計(jì)輸入計(jì)輸入 底層設(shè)底層設(shè) 計(jì)輸入計(jì)輸入 頂層設(shè)頂層設(shè) 計(jì)輸入計(jì)輸入 設(shè)計(jì)處理設(shè)計(jì)處理 設(shè)計(jì)處理設(shè)計(jì)處理 波形編輯波形編輯 模擬輸出模擬輸出 硬件描述語硬件描述語 言模擬輸出言模擬輸出 仿真分析仿真分析定時(shí)分析定時(shí)分析 設(shè)計(jì)輸 入 設(shè)計(jì)編譯設(shè)計(jì)編譯 設(shè)計(jì)校驗(yàn)設(shè)計(jì)校驗(yàn) 編程下編程下 載載 設(shè)置license： 雙擊MAX+plusII圖標(biāo)，進(jìn)入 MAX+plusII項(xiàng)目管理器界面。選擇 Options/License Setup命令，則出現(xiàn)Lice

5、nse Setup對話框，單擊Browse按鈕，在彈出的 License File對話框中選擇license.dat文件。 如果授權(quán)許可文件正確，將看到License Setup對話框右側(cè)欄目Unlicensed Feature的 功能全部被移到左側(cè)Licensed Feature欄目 下，單擊OK，則軟件提供的所有功能可以 使用。 MAX+plusII安裝 ES-Site ES-Site 授權(quán)有效后，您將返回到授權(quán)有效后，您將返回到 MAX+PLUS II MAX+PLUS II 管理器窗口管理器窗口 項(xiàng)目名稱項(xiàng)目路徑 工具條 MAX+PLUS II 管理器菜單條 2.2 MAX+plusI

6、I使用流程 4.2 MAX+plusII使用流程 目的：為方便設(shè)計(jì)模塊的管理。 項(xiàng)目下的設(shè)計(jì)文件格式可以是原理圖、文本文件、 波形圖、符號以及底層輸入等不同形式。 4.2.1 建立項(xiàng)目 在編譯一個(gè)項(xiàng)目前，必須在編譯一個(gè)項(xiàng)目前，必須 確定一個(gè)設(shè)計(jì)文件作為當(dāng)確定一個(gè)設(shè)計(jì)文件作為當(dāng) 前項(xiàng)目。前項(xiàng)目。 1 1 在在 File File 菜單中選擇菜單中選擇 Project NameProject Name項(xiàng)，將出現(xiàn)項(xiàng)，將出現(xiàn) Project Name Project Name 對話框：對話框： 2 2 在在 Files Files 框內(nèi)，選擇您框內(nèi)，選擇您 的設(shè)計(jì)文件。的設(shè)計(jì)文件。 3.3.選擇選擇

7、OK OK 。 顯示當(dāng)前路徑下的全部設(shè)計(jì)文件 和編程文件。 顯示所有子目 錄. 顯示所有本地 和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器 顯示當(dāng)前路徑 當(dāng)前項(xiàng)目當(dāng)前項(xiàng)目 顯示當(dāng)前 項(xiàng)目名 MAX+PLUS IIMAX+PLUS II的標(biāo)題條將顯示的標(biāo)題條將顯示 新的項(xiàng)目名字新的項(xiàng)目名字 1. 1. 建立設(shè)計(jì)項(xiàng)目建立設(shè)計(jì)項(xiàng)目 2. 2. 輸入設(shè)計(jì)文件輸入設(shè)計(jì)文件 在MAX+plusII的項(xiàng)目管理器File菜單下選中New，出 現(xiàn)新建文件對話框。根據(jù)設(shè)計(jì)文件需要選擇對應(yīng)的格式。 在接著打開的編輯窗口輸入設(shè)計(jì)文件，由于文件格式不同， 打開的編輯窗口也有所不同。 1.編譯器 在MAX+plusII菜單中選擇Compiler項(xiàng)，出現(xiàn)

8、編譯窗口。 4.2.2 設(shè)計(jì)處理 編譯網(wǎng)表提取編譯網(wǎng)表提取 適配適配 邏輯分割邏輯分割 數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)庫建立 延遲網(wǎng)表提取延遲網(wǎng)表提取 邏輯綜合邏輯綜合 編程文件匯編編程文件匯編 選擇Start按鈕，編譯過程中如果出錯(cuò)，其錯(cuò)誤及警告等信息將會顯 示在自動打開的Message-Compiler窗口，可以定位錯(cuò)誤。修改錯(cuò)誤，再次 運(yùn)行編譯，直至糾正全部錯(cuò)誤。 2. 執(zhí)行編譯 編譯結(jié)束，編譯器將會產(chǎn)生相應(yīng)的輸出文件，輸出文件的圖標(biāo)出現(xiàn)在 對應(yīng)模塊框的下方，有*.rpt、*.snf和*.pof文件等。雙擊文件圖標(biāo)， 可以打開輸出文件。 4.2.3 設(shè)計(jì)檢驗(yàn) 檢驗(yàn)過程分： n仿真分析：需要輸入激勵(lì)信號，

9、重點(diǎn)檢查邏輯功能是否符合 設(shè)計(jì)要求。 n定時(shí)分析：重點(diǎn)檢查設(shè)計(jì)的內(nèi)部定時(shí)及器件的最高工作頻率 是否符合設(shè)計(jì)要求。 1. 仿真分析 步驟：打開波形圖編輯窗口，建立波形圖文件，接著在波形圖中 調(diào)入輸入、輸出引腳和中間節(jié)點(diǎn)，輸入激勵(lì)信號，進(jìn)行仿真分析。 原理：根據(jù)編譯產(chǎn)生的*.SNF文件中包含的邏輯信息和時(shí)間信息， 讀取輸入的激勵(lì)信號，進(jìn)行中間信號和輸出信號的分析和計(jì)算。 仿真分析結(jié)束：生成仿真波形圖文件*.SCF。 (1) 打開波形圖編輯窗口。 (2) 從SNF文件中提 取節(jié)點(diǎn)信息。 (3) 波形圖文件存盤。 (4) 改變柵格寬度和結(jié)束時(shí)間 改變柵格寬度 改變結(jié)束時(shí)間 (5) 輸入信號賦值。 通過

10、高電平 的或設(shè)置低電平 的按鈕進(jìn)行電平設(shè)置。 通過 按鈕進(jìn)行時(shí)鐘設(shè)置。 設(shè)置時(shí)鐘信 號的起始值 時(shí)鐘信號的 最小周期 時(shí)鐘周期的 放大倍數(shù) 常用按鈕： 不定狀態(tài) ：將被選中的信號設(shè)置為不定狀態(tài)。 高阻狀態(tài) ：將被選中的信號設(shè)置為高阻狀態(tài)。 邏輯取反 ：將被選中的信號進(jìn)行邏輯取反的操作。 周期信號 ：將被選中的信號設(shè)置為周期信號。 組群信號 ：將被選中的組群信號或總線信號賦組值。 (6) 仿真分析 完成輸入信號的賦值，將仿真文件初始設(shè)置存盤后，在 MAX+plusII菜單中選擇Simulator，屏幕顯示仿真分析對話框。 點(diǎn)擊Start，當(dāng)顯示零錯(cuò)誤和零警告，點(diǎn)擊OK，屏幕則 出現(xiàn)仿真結(jié)果波形圖

11、。波形可以以組的形式顯示，也可以 以單個(gè)信號的形式顯示。 2. 定時(shí)分析 MAX+plusII的定時(shí)分析程序提供三種定時(shí)分析模塊： 一是延遲時(shí)間分析，計(jì)算器件點(diǎn)到點(diǎn)的延時(shí)時(shí)間 矩陣； 二是寄存器性能分析，計(jì)算最高工作頻率； 三是建立和保持時(shí)間分析，計(jì)算器件引腳上的建 立時(shí)間和保持時(shí)間。下面仍然以count16.vhd為例， 對其進(jìn)行全面的定時(shí)分析。 （1）延遲時(shí)間分析 延遲時(shí)間分析模擬出信號從源到目的地之間傳遞時(shí)的 最壞情況下的延遲時(shí)間。在 MAX+PLUS II 菜單中選擇 Timing Analyzer 項(xiàng)，即可打開定時(shí)分析器窗口，點(diǎn)擊Start， 開始分析，分析結(jié)束在圖中給出延遲時(shí)間的大

12、小。 （2）寄存器性能分析 寄存器性能分析是分析設(shè)計(jì)中用到的寄存器正常存儲 所需要的最小時(shí)鐘周期和最大時(shí)鐘頻率。如果不特別說明， 系統(tǒng)將設(shè)計(jì)中所有寄存器的數(shù)據(jù)輸入端和時(shí)鐘使能端作為 目的節(jié)點(diǎn)，將寄存器的Q端作為源節(jié)點(diǎn)。在定時(shí)分析窗口的 Analysis菜單下選擇Registered Performance寄存器性能，屏 幕將顯示寄存器性能分析圖。點(diǎn)擊Start，開始分析，分析結(jié) 束后在圖中給出分析結(jié)果。 （3）建立和保持時(shí)間分析 建立和保持時(shí)間分析是分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的寄存器和鎖 存器，給出正常寄存輸出時(shí)，輸入端必須的最小建立和保持時(shí) 間。在定時(shí)分析窗口的Analysis菜單下選擇Setup/

13、Hold Matrix建 立/保持矩陣，屏幕顯示建立和保持時(shí)間分析圖。點(diǎn)擊Start， 開始分析，分析結(jié)束后在圖中給出分析結(jié)果。 1 器件選擇 4.2.4 器件選擇與管腳分配 2) 選擇一個(gè)器 件 系列 3) 選擇某一器件或 選擇 AUTO 讓 MAX+PLUS II 為您 選擇一個(gè)器件。 4) 按下 OK 按鈕 1) 在 Assign 菜單內(nèi)選擇Device項(xiàng)，將出現(xiàn) Device 對話框。 在器件編程之前，需要為項(xiàng)目指定一個(gè)器件系列并選擇某個(gè)具體在器件編程之前，需要為項(xiàng)目指定一個(gè)器件系列并選擇某個(gè)具體 的器件，也可以讓編譯器在該器件系列內(nèi)自動選擇最適合您的項(xiàng)的器件，也可以讓編譯器在該器件系

14、列內(nèi)自動選擇最適合您的項(xiàng) 目的器件。這項(xiàng)工作也可以在編譯之前進(jìn)行。目的器件。這項(xiàng)工作也可以在編譯之前進(jìn)行。 確定器件系列：確定器件系列： 2 管腳分配 引腳鎖定的含義就是要將設(shè)計(jì)文件的輸入輸出信號分配到器件特定的 引腳上，引腳鎖定的方法有多種，可以采用執(zhí)行Assign下Pin/location/chip 命令方式，也可以調(diào)用底層編輯器，選擇Layout/Device View，直接將引腳 拖到引腳的位置上。 3) 在 Node Name 框內(nèi)輸入管腳的名 字。 4) 在 Chip Resource 對話框 內(nèi)，選擇管腳并 輸入管腳的序列 數(shù)。 5) 按下Add 按鈕 6) 您分配的管腳將 出現(xiàn)

15、在這個(gè)框內(nèi)。 7) 按下 OK 按鈕 1) 確定您已經(jīng)選擇了一種器件。 2) 在 Assign Menu菜單中選擇 Pin/Location/Chip項(xiàng)。 運(yùn)行MAX+plusII編譯器Compiler之后，將生成編程文 件*.POF、*.JED或*.SOF，編程文件提供給MAX+plusII 編程器Programmer，可以對Altera公司的可編程器件進(jìn)行 編程，編程器還可對器件進(jìn)行校驗(yàn)、試驗(yàn)、檢查器件是 否空白、進(jìn)行功能測試等。 在運(yùn)行MAX+plusII編程器Programmer之前，首先將 編程硬件與計(jì)算機(jī)相連，插入可編程邏輯器件，然后選 擇編程文件，運(yùn)行編程器，將編譯通過的編程數(shù)據(jù)

16、傳送 到可編程器件中。 4.2.5 器件編程 1. 編程下載 確認(rèn)編程器硬件已安裝好后在確認(rèn)編程器硬件已安裝好后在 MAX+PLUS II 菜單中選擇菜單中選擇 Programmer 項(xiàng)打開編程器窗口。編程器窗口如下圖所示。項(xiàng)打開編程器窗口。編程器窗口如下圖所示。 將一個(gè)編程文件中的數(shù) 據(jù)編程到一個(gè) MAX 或 EPROM 器件中 校驗(yàn)器件中的內(nèi)容是否 與當(dāng)前編程數(shù)據(jù)內(nèi)容相同 檢查確認(rèn)器件是否為空 為當(dāng)前編程文件打開 保密位選項(xiàng) 顯示項(xiàng)目的編程文件 完成情況狀態(tài)條 將配置數(shù)據(jù)下載到一個(gè) FLEX 器件中 顯示項(xiàng)目中所用的 Altera 器件的名稱 2. 設(shè)置編程硬件 1.編 譯一個(gè)項(xiàng)目， MA

17、X+PLUS II 編譯器將自動產(chǎn)生用于 MAX 器件的 編程目標(biāo)文件(.sof) 。 4. 在 Options 菜單中選擇 Hardware Setup 命令. 將 出現(xiàn) Hardware Setup 窗口 5. 在下拉條中選擇 ByteBlaster 6. 指定配置時(shí)使用的并行口 7. 按下 OK按鈕 2. 將 ByteBlaster電纜的一端與微機(jī)的并行口相連，另一端10針陰級頭 與裝可編程邏輯器件的 PCB板上的陽級頭插座相連。 該 PCB板還必須 為 ByteBlaster電纜提供電源。 3. 打開 MAX+PLUS II 編程器。 8.如果只需要配置一個(gè) FLEX 器件，首先檢查在

18、編程器窗 口中的編程文件和器件是否正確。如果不正確，在 File File 菜單中選擇 Select Programming FileSelect Programming File 命令來 改變編程文件。 9.在編程器窗口中按下 ConfigureConfigure 按鈕。 10. 如果需要配置一個(gè)含多個(gè) FLEX 器件的 FLEX 鏈，在 FLEX FLEX 菜單中打開 Multi-Device FLEX ChainMulti-Device FLEX Chain ，然后 選擇Multi-Device FLEX Chain SetupMulti-Device FLEX Chain Setup.

19、 接著按您電路 板上的順序添加FLEX編程文件。選定全部文件后，按 下 OKOK按鈕。 MAX+plusII提供了原理圖編輯器，通過該編輯器可以建 立并保存原理圖文件。 原理圖文件輸入主要包括以下幾個(gè)步驟： （1）原理圖文件的建立 （2）原理圖文件的編輯 （3）原理圖文件的保存及錯(cuò)誤檢查 （4）建立默認(rèn)邏輯符號 4.3 圖形文件輸入 1. 在在 File 菜單中菜單中 選擇選擇 New 2. 選擇選擇 Graphic Editor File 然后按下然后按下OK按鈕按鈕, 將將 會出現(xiàn)一個(gè)無標(biāo)題的圖形編會出現(xiàn)一個(gè)無標(biāo)題的圖形編 輯窗口輯窗口,如下頁所示如下頁所示 4.3.1 原理圖文件的建立

20、工作區(qū)域工作區(qū)域最大化按鈕最大化按鈕 文本工具文本工具 對角線工具對角線工具 圓形工具圓形工具 縮小按鈕縮小按鈕 放大按鈕放大按鈕 關(guān)閉橡皮筋連接功能關(guān)閉橡皮筋連接功能 選擇工具選擇工具 正交線工具正交線工具 與窗口適配與窗口適配 弧形工具弧形工具 打開橡皮筋打開橡皮筋 連接功能連接功能 連接點(diǎn)接連接點(diǎn)接/斷斷 4.3.1 原理圖文件的建立 主要工作有：調(diào)用元器件、連接元器件、建立輸入和 輸出引腳等。 1. 調(diào)用符號 調(diào)用符號有幾種方法：一是在原理圖編輯窗口的空 白處，雙擊鼠標(biāo)左鍵；二是原理圖編輯窗口空白處單擊 鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的對話框內(nèi)選擇enter symbol項(xiàng)；三是 在symbol菜單

21、下選擇 enter symbol。三種方法執(zhí)行的結(jié) 果均出現(xiàn)調(diào)用符號對話框， 4.3.2 原理圖文件的編輯原理圖文件的編輯 在圖形編輯器窗口的空白處 單擊鼠標(biāo)左鍵以確定輸入位 置，然后選擇Enter SymbolEnter Symbol， 或雙擊鼠標(biāo)左鍵。 將出現(xiàn)一個(gè)Enter SymbolEnter Symbol 對話框，在symbol symbol LibrariesLibraries框中選擇符號庫 所有的Altera 圖元以列表方 式顯示出來，選擇您想輸入 的圖元，然后選擇 OKOK。 顯示當(dāng)前路徑下的所有符號 指定您將輸 入文件中的 符號名稱。 雙擊一個(gè) 符號庫， 在Symbol Fi

22、les 對話 框中將出 現(xiàn)它的所 有符號 1. 調(diào)用符號調(diào)用符號 2. 邏輯符號之間的連接邏輯符號之間的連接 直接連線法：當(dāng)鼠標(biāo)移動至邏輯符號可以連接的引線處，鼠標(biāo) 標(biāo)識變成十字形式，按住鼠標(biāo)左鍵拖到另一邏輯符號的連接引 腳處，即可實(shí)現(xiàn)邏輯符號對應(yīng)引腳的連接。 命名法：通過對邏輯符號引腳的命名實(shí)現(xiàn)邏輯符號之間的連接 連接線型的選擇：在Options菜單下選擇Line Style線型；或 原理圖空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的對話框里選擇Line Style。線型有幾種，其中細(xì)實(shí)線類型為實(shí)際連接線；粗實(shí)線 類型為總線連接線，表示一組信號。一般情況下，總線有線 網(wǎng)名，如D7.0，表示有一個(gè)8位總線D7

23、、D6、D0。 如果需要連接兩個(gè)端口，將您的鼠標(biāo)移到其中一個(gè)端口，則 鼠標(biāo)自動變?yōu)?+形狀。 一直按住鼠標(biāo)的左鍵并將鼠標(biāo)拖到第二個(gè)端口。 放開左鍵 ，則一條連接線被畫好了。 如果您需要?jiǎng)h除一根連接線，單擊這根連接線并按 Del鍵。 邏輯符號連接具體步驟邏輯符號連接具體步驟 3. 建立輸入和輸出信號建立輸入和輸出信號 輸入和輸出引線的調(diào)用：利用調(diào)用符號的方法，在調(diào) 用符號對話框的Symbol Name處，輸入input或output，按 OK，輸入或輸出引線則出現(xiàn)在原理圖上。 在管腳上的PIN_NAME處雙擊鼠標(biāo)左鍵，然后輸入名字。 選中需命名的線，然后輸入名字。 對 n 位寬的總線 A 命名時(shí)

24、，您可以采用 An-1.0 形式， 其中單個(gè)信號用 A0, A1, A2, , An 形式 。 選擇選擇 File File 菜單中的菜單中的 Save As Save As 項(xiàng)項(xiàng). . 將出現(xiàn)將出現(xiàn)Save AsSave As對對 話框話框，如下圖所示如下圖所示 ： 在在 File Name File Name 對話框內(nèi)輸入設(shè)計(jì)文件名，然后選擇對話框內(nèi)輸入設(shè)計(jì)文件名，然后選擇 OK OK 即可保存文件。即可保存文件。 指定具體的設(shè)計(jì)文件名 顯示當(dāng)前文件類型 的缺省(Default)擴(kuò) 展名。您可從下拉 列表中選擇不同的 擴(kuò)展名。 4. 保存文件保存文件 5. 5. 圖紙尺寸的修改圖紙尺寸的修改 選擇File菜單下的Size，屏幕出現(xiàn)Size對話框。 Orientation：指明圖紙方向。 Sheet Size：選擇圖紙尺寸。 Automatic：自動選擇圖紙尺寸。 4.3.3 原理圖文件的處理 在在 MAX+PLUS II 菜單內(nèi)選擇菜單內(nèi)選擇Compiler 項(xiàng)。打開編譯器項(xiàng)。打開編譯器 窗