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|  V1.0  |  2019-02-17  |  gingko  |  初次建立  | 

===== 实验一：认识FPGA——环境搭建与调试下载 =====

==== 一、 FPGA及开发环境 ====

=== 1、FPGA简介 ===

  * FPGA全称是Field-Programmable Gate Array，含义是现场可编程门阵列，是PAL、GAL、CPLD等可编程器件进一步发展的产物。其作为专用集成电路（ASIC）领域的一种半定制电路，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路不足的缺点。
  * 目前主流的FPGA生产厂家有Xilinx公司和Altera公司两个，主流的FPGA开发语言有Verilog HDL 和VHDL两种。本实验主要是通过Verilog HDL语言对Altera Cyclone系列芯片进行开发，以此向大家介绍FPGA及Verilog HDL的一些使用技巧，希望大家通过学习对FPGA开发有一个比较全面的了解。
  * FPGA开发重点不在选用哪种FPGA芯片，不在采用哪种硬件描述语言，最重要的在于FPGA开发设计的方法和思想——自顶向下的层次建模思想，希望大家通过本实验的学习对FPGA的开发设计思想有一定的理解。
=== 2、Quartus II开发环境 ===

  * Quartus II是Altera公司针对CPLD/FPGA设计的一款综合性开发软件，是CPLD/FPGA继承开发环境MAX+plus II的进一步优化发展的结果，支持的器件类型更加丰富， 界面设计更加合理，使用更加便捷。
  * Quartus II支持原理图、VHDL及Verilog HDL等多种设计输入形式，支持Altera的IP核，内嵌编译器和仿真器，能够与DSP Builder工具和Matlab/Simulink相结合使用，可实现设计输入、HDL综合、布线综合、仿真和下载等整个设计流程。
  * 本实验以Quartus II为开发平台，通过语言描述、仿真器使用、IP核调用等实现FPGA的功能，希望大家通过学习对Quartus II的使用技巧有一定的了解。本实验使用的Quartus II安装包可以在：[[https://fpgasoftware.intel.com/13.1/?edition=subscription&platform=windows|https://fpgasoftware.intel.com/13.1/?edition=subscription&platform=windows]]下载到。
==== 二、 Quartus II安装步骤 ====

1、双击Quartussetup-13.1.0.162应用程序进行安装，出现如下对话框，如图1.1所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_1.png?direct |图1.1}} 

2、点击Next出现下面对话框，如图1.2所示.
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_2.png?direct |图1.2}} 

3、选择接受协议，然后点击Next，出现下面对话框，在该对话框中选择安装路径，本教程选择安装到F盘，如图1.3所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_3.png?direct |图1.3}} 

4、选择要安装的器件库等信息，一般全选，如图1.4所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_4.png?direct |图1.4}} 

5、点击Next后进入下面对话框，显示软件的一些安装信息，如图1.5所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_5.png?direct |图1.5}} 

6、点击Next开始进行安装，时间可能会稍长，请耐心等待，如图1.6所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_6.png?direct |图1.6}} 

7、安装结束后自动进入下面对话框，直接点击Finish即可，安装结束，如图1.7所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_7.png?direct |图1.7}} 

==== 三、 破解教程 ====

1、破解工具下载。
  * 下载网址：https://pan.baidu.com/s/1FMk19o9g5YF0OhmfPWrLDg[[https://pan.baidu.com/s/1FMk19o9g5YF0OhmfPWrLDg]] 
  * 提取码：17o1。
2、双击Quartus_II_13.1_x64破解器（64位操作系统），出现下面对话框如图1.8所示。注意：若电脑是32位操作系统，请点击Quartus_II_13.1_x86破解器。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_8.png?direct |图1.8}} 

3、点击应用，出现下面对话框，如图1.9所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_9.png?direct |图1.9}} 

3、点击图1.9对话框的“否”选项，出现下面对话框选择license文件存储路径，如图1.10所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_10.png?direct |图1.10}} 

4、双击桌面的Quartus图标，出现下面对话框，选择第二个选项，如图1.11所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_11.png?direct |图1.11}} 

5、进入软件平台后，在菜单栏中找到Tools->License Setup…，如图1.12所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_12.png?direct |图1.12}} 

6、在对话框中找到对应ID并复制（下面会用到），一般有多个时选择第一个，然后将
软件关闭，如图1.13所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_13.png?direct |图1.13}} 

8、打开生成的license文件（可选用记事本打开），用复制的ID号将license中的
“XXXXXXXXX”替换，然后保存，如图1.14所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_14.png?direct |图1.14}} 

9、将保存好的licesse文件拷贝到Quartus安装目录下，此处放置路径为F:\altera\13.1\quartus\bin64。

10、重复破解步骤中的4、5、6步骤，出现下面对话框，选择license文件存放路径，破
解成功后出现图中所示内容，如图1.15所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_15.png?direct |图1.15}} 

11、破解成功可以进行FPGA开发设计。
==== 四、 iCore3_FPGA程序下载 ====

=== 1、下载所需工具 ===

  - iCore3双核心板一套；
  - FPGA仿真器一套（Blaster或iTool系列工具等，此处采用带USB-Blaster功能的iTool3pro）；
  - 电脑一台。
=== 2、连接方式 ===
如图1.16所示。
{{ :icore3:icore3下载器连接图.png?direct |图1.16}}

=== 3、FPGA仿真器驱动安装 ===

（1）右击我的电脑，进入设备管理器，找到USB-Blaster（带叹号），如图1.17所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_17.png?direct |图1.17}} 

（2）右击USB-Blaster，点击更新驱动程序，出现下面对话框，如图1.18所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_18.png?direct |图1.18}} 

（3）选择浏览我的计算机，出现下面对话框，选择驱动程序路径，此处选择路径为
F:\altera\13.1\quartus，如图1.19所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_19.png?direct |图1.19}} 

（4）点击下一步开始，更新，中间会出现是否安装对话框，选择安装，如图1.20所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_20.png?direct |图1.20}} 
（5）安装成功会出现下面对话框，如图1.21所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_21.png?direct |图1.21}} 
（6）进入设备管理器查看安装成功，叹号消失，如图1.22所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_22.png?direct |图1.22}} 

=== 4、程序下载 ===
（1）打开编写好的工程，如图1.23所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_23.png?direct |图1.23}} 

（2）点击下载按钮，出现下面对话框，如图1.24所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_24.png?direct |图1.24}} 

（3）若图1.24中信息都正确，点击下载按钮start开始下载，下载成功会有相应提示，且设备现象与程序功能描述一致，如图1.25所示。
{{ :icore4t:icore4t_fpga_1_25.png?direct |图1.25}}