Introdução
Quartus é um software de design para Intel FPGAs, CPLDs e SoCs. Ele fornece tudo o que você precisa para projetar, simular, otimizar e programar seus projetos de FPGA. O Quartus está disponível em três edições: Pro, Standard e Lite. Cada edição tem recursos diferentes e suporta diferentes dispositivos.
O que é Quartus?
O Quartus é um ambiente de projeto multiplataforma que se adapta facilmente às suas necessidades específicas em todas as fases dos projetos de FPGA, CPLD e SoC. O software Quartus oferece o mais alto desempenho e produtividade para Intel FPGAs, CPLDs e SoCs. Algumas das principais ferramentas e recursos do Quartus incluem:
quartus download lite
Designer de plataforma: uma ferramenta de integração de sistemas que simplifica a criação e conexão de núcleos IP em seu projeto. O Platform Designer gera automaticamente lógica de interconexão para conectar funções e subsistemas IP.
Planejador de interface: uma interface gráfica do usuário que ajuda você a planejar e otimizar as atribuições de pinos do seu dispositivo.
Compilador Intel HLS: uma ferramenta de síntese de alto nível que permite gerar hardware otimizado a partir do código C++.
analisador de energia: uma ferramenta que estima o consumo de energia do seu projeto com base nas configurações do dispositivo, condições ambientais e taxas de atividade.
Analisador de tempo: uma ferramenta que analisa o desempenho de tempo de seu projeto com base em restrições de tempo, modelos de dispositivos e resultados de posicionamento e roteamento.
Construtor de DSP para Intel FPGAs: uma ferramenta que permite projetar sistemas de processamento de sinal digital (DSP) usando MATLAB* e Simulink*.
Questa*-Intel FPGA Edition Software: uma ferramenta de simulação que suporta simulação de linguagem mista, cobertura funcional, asserções, depuração e muito mais.
O que é o Quartus Lite Edition?
Quartus Lite Edition é uma versão gratuita do software que suporta as famílias de dispositivos FPGA de baixo custo da Intel. Esses incluem:
Intel Cyclone 10LP
IntelMAX 10
Intel MAX V
Intel MAXII
Baixando e Instalando o Quartus Lite Edition
Antes de começar a usar o Quartus Lite Edition, você precisa baixá-lo e instalá-lo em seu computador. Nesta seção, mostrarei como fazer isso.
Requisitos de sistema
O Quartus Lite Edition é compatível com os sistemas operacionais Windows e Linux. Os requisitos mínimos de hardware e software para executar o Quartus Lite Edition são:
hardware
Programas
Processador Intel Core i3 ou equivalente
8GB de RAM
40 GB de espaço em disco disponível
Porta USB para conectar o cabo USB-Blaster
Windows 10, 8.1 ou 7 (64 bits)
Linux CentOS 7.4, Red Hat Enterprise Linux 7.4 ou Ubuntu 16.04 LTS (64 bits)
Java Runtime Environment (JRE) 1.8 ou posterior
Baixando o software
Para baixar o Quartus Lite Edition, você precisa visitar o site da Intel e registrar uma conta gratuita. Siga estas etapas para baixar o software:
Vá para .
Selecione a versão mais recente do Quartus Lite Edition no menu suspenso.
Selecione a família de dispositivos que deseja usar na lista de dispositivos suportados.
Selecione o sistema operacional que você está usando na lista de opções disponíveis.
Selecione os componentes que deseja baixar na lista de opções disponíveis. Você pode optar por baixar o pacote de instalação completo ou componentes individuais, como suporte a dispositivos, atualizações de software ou ferramentas adicionais.
Clique no Baixe os arquivos selecionados botão.
Se você não estiver logado, você será solicitado a inserir seu endereço de e-mail e senha. Se você não tem uma conta, você pode criar uma clicando no botão Criar uma conta Intel link.
Após o login, você verá uma página de confirmação com os links de download e instruções. Você também pode optar por receber um e-mail com os links para download.
Clique nos links de download para iniciar o download dos arquivos. Pode ser necessário usar um gerenciador de download para retomar ou pausar os downloads.
Salve os arquivos em uma pasta em seu computador.
Instalando o software
Depois de baixar os arquivos, você precisa instalá-los em seu computador. O processo de instalação pode variar dependendo do seu sistema operacional e dos componentes que você baixou. Siga estas etapas gerais para instalar o software:
Extraia os arquivos dos arquivos zip baixados.
Navegue até a pasta onde você extraiu os arquivos e localize o arquivo de instalação. O nome do arquivo de configuração pode variar dependendo do seu sistema operacional e da versão do Quartus Lite Edition que você baixou. Por exemplo, para Windows 10 e Quartus Lite Edition 20.1, o nome do arquivo de configuração é QuartusLiteSetup-20.1.0.711.exe.
Clique duas vezes no arquivo de instalação para iniciar o instalador.
Siga as instruções na tela para concluir a instalação. Pode ser necessário aceitar o contrato de licença, selecionar uma pasta de destino, escolher uma família de dispositivos e definir algumas configurações.
Após a conclusão da instalação, você pode iniciar o Quartus Lite Edition no menu Iniciar ou no atalho da área de trabalho.
Usando o Quartus Lite Edition
Agora que você instalou o Quartus Lite Edition, pode começar a usá-lo para criar e programar seus projetos de FPGA. Nesta seção, mostrarei como usar alguns dos recursos e ferramentas básicas do Quartus Lite Edition.
Criando um novo projeto
Um projeto é uma coleção de arquivos e configurações que definem o design do FPGA. Para criar um novo projeto no Quartus Lite Edition, siga os seguintes passos:
Inicie o Quartus Lite Edition no menu Iniciar ou atalho na área de trabalho.
Selecione Arquivo > Assistente de Novo Projeto.
O Assistente de Novo Projeto irá guiá-lo através de várias etapas para criar seu projeto. você pode clicar em Próximo, Voltar, ou Cancelar a qualquer momento.
Na Etapa 1, insira um nome e um local para seu projeto. Você também pode escolher um modelo ou um projeto existente como base para seu novo projeto. Clique em Próximo.
Na Etapa 2, selecione a família de dispositivos e o dispositivo que deseja usar para seu projeto.Você também pode especificar as configurações do dispositivo, como o pacote, o grau de velocidade e as atribuições de pinos. Clique em Próximo.
Na Etapa 3, adicione os arquivos que deseja incluir em seu projeto. Você pode adicionar arquivos existentes ou criar novos arquivos. Você também pode especificar o tipo de arquivo, como esquemático, HDL ou IP. Clique em Próximo.
Na Etapa 4, especifique as configurações de simulação e síntese para seu projeto. Você pode escolher a ferramenta de simulação, a ferramenta de síntese e o formato de netlist EDA. Clique em Próximo.
Na Etapa 5, revise o resumo das configurações do seu projeto e clique em Terminar.
Seu novo projeto será criado e aberto no Quartus Lite Edition.
Design de entrada
A entrada de design é o processo de criar e descrever seu design de FPGA usando diferentes métodos, como esquemático, HDL ou IP. O Quartus Lite Edition oferece suporte a vários métodos de entrada de design, como:
Editor esquemático: uma interface gráfica do usuário que permite desenhar e conectar símbolos que representam funções lógicas, como portas, flip-flops ou registradores.
Editor de HDL: um editor de texto que permite escrever e editar código HDL, como Verilog ou VHDL.
Catálogo IP: uma biblioteca de núcleos IP pré-projetados e verificados que você pode personalizar e integrar ao seu design.
Gerenciador de plug-ins MegaWizard: uma ferramenta que permite criar e configurar núcleos IP parametrizados, como memórias, PLLs ou funções DSP.
Compilador Intel HLS: uma ferramenta que permite gerar hardware otimizado a partir do código C++.
Para usar qualquer um desses métodos de entrada de design, você precisa criar ou adicionar um arquivo do tipo correspondente ao seu projeto. Por exemplo, para usar o Schematic Editor, você precisa criar ou adicionar um arquivo esquemático (.bdf) ao seu projeto. Para usar o Editor HDL, você precisa criar ou adicionar um arquivo HDL (.v ou .vhd) ao seu projeto. Para usar o Catálogo IP, você precisa criar ou adicionar um arquivo IP (.ip) ao seu projeto.
Você pode criar ou adicionar arquivos ao seu projeto selecionando Arquivo > Novo... ou Arquivo > Adicionar/Remover arquivos no projeto.... Você também pode clicar com o botão direito do mouse no arquivos guia no Project Navigator e selecione Novo... ou Adicionar/remover arquivos no projeto....
Depois de criar ou adicionar um arquivo ao seu projeto, você pode abri-lo clicando duas vezes sobre ele no Project Navigator. Você também pode clicar com o botão direito nele e selecionar Editar. O arquivo será aberto no editor apropriado com base em seu tipo de arquivo.
Simulação e Verificação
Simulação e verificação são etapas essenciais no projeto de FPGA que permitem testar e depurar seu projeto antes de programá-lo em um dispositivo. O Quartus Lite Edition fornece várias ferramentas e recursos para simulação e verificação, como:
Questa*-Intel FPGA Edition Software: uma ferramenta de simulação que suporta simulação de linguagem mista, cobertura funcional, asserções, depuração e muito mais.
Visualizador RTL: uma interface gráfica do usuário que exibe a representação do nível de transferência de registro (RTL) do seu design.
Visualizador de mapa de tecnologia: uma interface gráfica do usuário que exibe a representação mapeada por tecnologia do seu design.
Analisador de Lógica de Toque de Sinal: uma ferramenta que permite capturar e analisar sinais em seu projeto durante a simulação ou depuração no chip.
Editor de fontes e sondas no sistema: uma ferramenta que permite inserir fontes e sondas em seu projeto para simulação ou depuração no chip.
Editor de Conteúdo da Memória do Sistema: uma ferramenta que permite visualizar e modificar o conteúdo dos elementos de memória em seu projeto durante a simulação ou depuração no chip.
Para usar qualquer uma dessas ferramentas e recursos para simulação e verificação, você precisa primeiro gerar uma netlist de simulação para seu projeto. Uma netlist de simulação é um arquivo que contém as informações sobre os elementos lógicos e conexões em seu projeto para fins de simulação. Para gerar uma netlist de simulação para seu projeto, siga estas etapas:
Selecione Ferramentas > Executar Ferramenta de Simulação EDA > EDA Netlist Writer.
Selecione a ferramenta de simulação que deseja usar no menu suspenso. Por exemplo, Questa*-Intel FPGA Edition Software.
Selecione o formato da netlist de simulação que você deseja gerar no menu suspenso. Por exemplo, Verilog HDL.
Selecione os arquivos que deseja incluir na netlist de simulação na lista de arquivos disponíveis. Você pode selecionar todos os arquivos ou arquivos individuais.
Clique em Gerar.
A netlist de simulação será gerada e salva em uma pasta chamada simulação no diretório do seu projeto.
Depois de gerar uma netlist de simulação para seu projeto, você pode iniciar a ferramenta de simulação selecionando Ferramentas > Executar ferramenta de simulação EDA > Simulação de nível de porta EDA. A ferramenta de simulação abrirá e carregará a netlist de simulação e o arquivo testbench. Você pode então executar a simulação e analisar os resultados usando os recursos e funções da ferramenta de simulação.
Síntese e Implementação
Síntese e implementação são os processos de transformação de seu projeto em um arquivo de programação que pode ser baixado em seu dispositivo. O Quartus Lite Edition fornece diversas ferramentas e recursos para síntese e implementação, como:
Síntese: uma ferramenta que converte seu design em uma netlist de elementos lógicos e interconexões compatíveis com seu dispositivo.
Ajustador: uma ferramenta que coloca e direciona os elementos lógicos e interconecta em seu projeto para os recursos físicos de seu dispositivo.
montador: uma ferramenta que gera um arquivo de programação a partir da netlist instalada e das configurações do dispositivo.
Analisador de tempo: uma ferramenta que analisa o desempenho de tempo de seu projeto com base em restrições de tempo, modelos de dispositivos e resultados de posicionamento e roteamento.
analisador de energia: uma ferramenta que estima o consumo de energia do seu projeto com base nas configurações do dispositivo, condições ambientais e taxas de atividade.
Design Space Explorer II (DSE II): uma ferramenta que ajuda você a otimizar seu design explorando diferentes configurações de síntese e ajuste e comparando os resultados.
Para usar qualquer uma dessas ferramentas e recursos para síntese e implementação, você precisa primeiro compilar seu design. Compilar seu projeto é um processo de uma etapa que executa síntese, encaixe, montagem, análise de tempo e análise de potência para seu projeto. Para compilar seu design, siga estas etapas:
Selecione Processando > Iniciar Compilação.
O processo de compilação será iniciado e exibirá o progresso e as mensagens no mensagens janela. Você também pode visualizar os relatórios detalhados de cada etapa da compilação no Tarefas janela.
O processo de compilação pode levar vários minutos ou horas, dependendo do tamanho e da complexidade do seu projeto. Você pode pausar, retomar ou cancelar a compilação a qualquer momento selecionando Processando > Pausar Compilação, Processamento > Retomar Compilação, ou Processando > Cancelar Compilação.
Após a conclusão da compilação, você pode visualizar o resumo dos resultados no Relatório de Compilação. Você também pode visualizar relatórios mais detalhados para cada etapa da compilação clicando duas vezes sobre eles no Tarefas janela.
O processo de compilação irá gerar um arquivo de programação chamado .sof no diretório do seu projeto. Este arquivo contém os dados de configuração do seu dispositivo.
Programando o Dispositivo
A programação do dispositivo é a etapa final no projeto do FPGA que permite baixar o arquivo de programação para o seu dispositivo e testar sua funcionalidade. O Quartus Lite Edition fornece diversas ferramentas e recursos para a programação do dispositivo, como:
Programador: uma ferramenta que permite programar ou configurar seu dispositivo usando um cabo USB-Blaster ou uma conexão Ethernet.
Analisador de Lógica de Toque de Sinal: uma ferramenta que permite capturar e analisar sinais em seu projeto durante a depuração no chip.
Editor de fontes e sondas no sistema: uma ferramenta que permite inserir fontes e sondas em seu projeto para depuração no chip.
Editor de Conteúdo da Memória do Sistema: uma ferramenta que permite visualizar e modificar o conteúdo dos elementos de memória em seu projeto durante a depuração no chip.
Console do sistema: uma ferramenta que permite que você se comunique com seu dispositivo usando comandos ou scripts Tcl.
Para usar qualquer uma dessas ferramentas e recursos para programar o dispositivo, você precisa primeiro conectar seu dispositivo ao computador usando um cabo USB-Blaster ou uma conexão Ethernet. Você também precisa certificar-se de que seu dispositivo esteja ligado e configurado com as configurações de modo corretas. Para programar o dispositivo usando o Programador, siga estas etapas:
Selecione Ferramentas > Programador.
A janela do programador será aberta e exibirá os dispositivos de hardware e arquivos de programação disponíveis. Você também pode adicionar ou remover dispositivos de hardware e arquivos de programação clicando no botão Configuração de hardware... ou Adicionar ficheiro... botões.
Selecione o dispositivo de hardware que deseja programar na lista de dispositivos disponíveis. Você também pode selecionar as opções de modo, tensão e operação do dispositivo clicando no botão Propriedades do dispositivo... botão.
Selecione o arquivo de programação que deseja baixar para o dispositivo na lista de arquivos disponíveis. Você também pode selecionar o tipo de arquivo, como SOF, POF ou JIC, clicando no botão Alterar arquivo... botão.
Clique no Começar botão para iniciar a programação do dispositivo. O progresso e as mensagens serão exibidos no Status coluna. Você também pode ver informações mais detalhadas clicando no Mostrar/ocultar detalhes botão.
Após a conclusão da programação, você pode verificar a funcionalidade de seu projeto observando as saídas em seu dispositivo ou usando outras ferramentas, como Signal Tap Logic Analyzer ou System Console.
Tutoriais e Exemplos
Se você quiser aprender mais sobre o Quartus Lite Edition e como usá-lo em seus projetos de FPGA, consulte alguns dos tutoriais e exemplos disponíveis online. Aqui estão alguns links para alguns recursos úteis:
Tutorial de Designer de Plataforma
Este tutorial mostra como usar o Platform Designer, uma ferramenta de integração de sistemas que simplifica a criação e a conexão de núcleos IP em seu projeto. Você aprenderá a criar um sistema com um processador Nios II, um controlador de memória e uma interface UART usando o Platform Designer. Você também aprenderá como gerar código HDL a partir do Platform Designer e compilar, programar e testar seu sistema usando o Quartus Lite Edition.
Você pode acessar o tutorial aqui:
Como programar seu primeiro dispositivo FPGA
Este tutorial mostra como programar um design simples de LED piscando em uma placa FPGA usando o Quartus Lite Edition. Você aprenderá como criar um novo projeto, escrever código Verilog, compilar seu design e programar seu dispositivo usando um cabo USB-Blaster. Você também aprenderá como usar o Signal Tap Logic Analyzer para capturar e analisar sinais em seu projeto.
Você pode acessar o tutorial aqui:
Guias do usuário do software Intel Quartus Prime
Esta é uma coleção de guias do usuário que cobrem vários tópicos e recursos do software Quartus. Você pode encontrar informações sobre entrada de design, simulação, síntese, implementação, programação, depuração, otimização, núcleos de IP e muito mais. Você também pode encontrar manuais de referência para comandos Quartus, scripts Tcl, formatos de arquivo e mensagens de erro.
Você pode acessar os guias do usuário aqui:
Conclusão
Neste artigo, apresentei a você o Quartus Lite Edition, uma versão gratuita do software Quartus compatível com as famílias de dispositivos FPGA de baixo custo da Intel.Eu mostrei a você como baixar, instalar e usar o Quartus Lite Edition para criar e programar seus projetos de FPGA. Espero que você tenha achado este artigo útil e informativo. O Quartus Lite Edition é uma ótima maneira de começar com o design de FPGA e aprender o básico do software Quartus. Você pode usar o Quartus Lite Edition para criar e programar projetos simples ou complexos usando várias ferramentas de entrada de projeto, simulação, verificação, síntese, implementação e programação. Você também pode usar o Quartus Lite Edition para explorar diferentes famílias de dispositivos e núcleos IP suportados pela Intel. Quartus Lite Edition é um software gratuito e fácil de usar que pode ajudá-lo a liberar sua criatividade e inovação com design FPGA.
perguntas frequentes
Aqui estão algumas perguntas e respostas frequentes sobre o Quartus Lite Edition:
Quais são as diferenças entre Quartus Lite Edition, Standard Edition e Pro Edition?
Quartus Lite Edition é uma versão gratuita do software Quartus compatível com as famílias de dispositivos FPGA de baixo custo da Intel. Quartus Standard Edition é uma versão paga do software Quartus que oferece suporte a uma ampla gama de famílias de dispositivos Intel FPGA e oferece mais recursos e capacidades. Quartus Pro Edition é uma versão paga do software Quartus que suporta as mais recentes famílias de dispositivos Intel FPGA e oferece o mais alto desempenho e produtividade.
Como posso atualizar do Quartus Lite Edition para Standard Edition ou Pro Edition?
Você pode atualizar do Quartus Lite Edition para Standard Edition ou Pro Edition comprando uma licença da Intel ou de um distribuidor autorizado. Você também pode solicitar uma licença de avaliação gratuita para fins de avaliação. Você pode encontrar mais informações sobre as opções de licenciamento aqui:
Como posso obter suporte técnico para o Quartus Lite Edition?
Você pode obter suporte técnico para o Quartus Lite Edition visitando o Intel FPGA Support Center.Você pode encontrar respostas para perguntas comuns, navegar na base de conhecimento, enviar solicitações de serviço, participar dos fóruns da comunidade e muito mais. Você pode acessar o Intel FPGA Support Center aqui:
Como posso aprender mais sobre o design de FPGA e o software Quartus?
Você pode aprender mais sobre o design de FPGA e o software Quartus visitando o Intel FPGA Training Center. Você pode encontrar cursos online, webinars, vídeos, workshops e muito mais. Você pode acessar o Intel FPGA Training Center aqui:
Onde posso encontrar mais tutoriais e exemplos do Quartus Lite Edition?
Você pode encontrar mais tutoriais e exemplos para o Quartus Lite Edition visitando a página de exemplos de design do Intel FPGA. Você pode encontrar exemplos de design para vários tópicos, como integração de IP, design de sistema, design de DSP, design integrado e muito mais. Você pode acessar a página de exemplos de design de FPGA da Intel aqui:
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