FPGA & Verilog БлогFPGA chips

САПР Altera Quartus II / Intel Quartus Prime, язык Verilog HDL и кое-что про VHDL, FPGA Cyclone III, Cyclone IV, MAX II, MAX10. Платы разработчика серии Марсоход, Марсоход2, Марсоход3.


verilator logo

Я уже писал про симуляцию Verilog HDL проектов в ModelSim и с помощью Icarus Verilog. Однако, конечно, существуют и другие средства. Один из самых быстрых симуляторов, и к тому же свободный и бесплатный, - это Verilator. У него есть свои особенности:

  1. Verilator позволяет преобразовать Verilog модули в C++ классы, которые потом компилируются в обычную исполняемую программу. Запускаем получившуюся программу - запускаем симуляцию. Это позволяет достичь очень высокой производительности.
  2. Verilator, может обрабатывать только синтезируемый Verilog, то есть именно тот код, из которого потом получается "прошивка" для FPGA. Поведенческие модели, всякие присвоения с задержками вроде A = #5 ~A; работать не будут.
  3. Из пункта 2 следует, что тестбенч для симуляции нужно будет писать не на самом верилоге, как обычно, а на C++. Впрочем, в некотором смысле это даже плюс.

Ниже я приведу несколько очень простых примеров использования симулятора Verilator. Я умышленно буду все упрощать, возможно даже слишком упрощать, чтобы было лучше понятно, что из себя представляет Verilator.

Пошаговое руководство.

1. Создадим новый проект.

quartus prime create new project
Для этого в среде САПР Intel Quartus Prime выбираем пункт меню File -> New Project Wizard.. Появляется новое окно диалога, в котором задаются некоторые параметры нового проекта.

В этой обзорной статье я постараюсь рассказать какие действия выполняются тем или иным пунктом меню САПР Quartus Prime. Я сделаю акцент только на самых часто используемых действиях, так что это будет не полное руководство, а скрорее краткий справочник. Тем не менее, такое, даже поверхностное знакомство поможет лучше ориентироваться в программе начинающим разработчикам. Некоторые пункты меню САПР Quartus являются совсем тривиальными, такими же как и в других программах вроде офисных пакетов, а некоторые очень специфичными. В целом среда Quartus не является очень сложной для освоения.

Установка САПР Quartus Prime Lite на компьютер с операционной системой Windows не является сложной. Все что нужно сделать - это запустить программу инсталлятора (где ее взять написано вот здесь) и все время нажимать кнопку "Next".

Далее рассказывается о процессе установки и приведены скриншоты программы.

С течением времени некоторые обучающие материалы и инструкции на нашем сайте устаревают. Решили обновить некоторые важные разделы сайта, в частности статьи по использованию САПР Intel Quartus Prime.

Итак, для программирования Intel FPGA нужна САПР Quartus Prime. Ее можно скачать с сайта Интел. Однако, сайт компании Интел очень большой и разноплановый, тут легко заблудиться и довольно трудно найти нужную информацию. Когда-то Intel приобрела FPGA бизнес компании Altera (кажется в 2016 году?), и страницы родного web-сайта Альтеры altera.com стали переноситься в домен intel.com. Тем не менее, пока еще самый простой способ читать про "альтеровские" FPGA - это ссылка https://altera.com. По этой ссылке происходит перенаправление в нужное нам подразделение сайта Intel: https://www.intel.com/content/www/us/en/products/programmable.html

sign in on intel web site

Прежде чем скачивать нужное нам ПО придется зарегистрироваться и залогиниться на сайте Интел. Здесь тоже не все логично. Это типичная проблема больших интернет порталов. В правом верхнем углу есть иконка пользователя и приглашение для входа "Sign In", но к сожалению там нигде нет кнопки "Зарегистрироваться". Возможно со временем эта инструкция устареет и все будет по другому, но пока на осень 19-го года вот так. Дальше расскажу подробнее, что и как нужно делать.