Tutorial Quarus

TUTORIAL DEL SIMULADOR QUARTUS II DE ALTERA

El QUARTUS II de la firma Altera es una herramienta de software creado como soporte para el diseño de circuitos digitales, y también para la programación de los llamados “dispositivos lógicos programables” como por ejemplo los FPGAs. Se puede descargar de ww.altera.com

En este tutorial se va a describir el procedimiento para realizar la simulación de circuitos digitales usando la herramienta QUARTUS II.

Con tal objeto desarrollaremos dos ejemplos.

EJEMPLO 1: Sumador completo de 1 bit (FULL ADDER)

En este ejemplo vamos crear un sumador completo de 1 bit, la tabla 1 muestra el comportamiento de este circuito y la figura 1 muestra el diseño del sumador completo de 1 bit

Tabla 1. Sumador completo de 1 bit

Figura 1. Sumador completo de 1 bit

Procedimiento:

1. Primeramente, iniciamos el software QUARTUS II.

2. Ingresamos a File  New Proyect Wizard, esto nos permitirá crear un proyecto.

3. Ingresamos en el cuadro de diálogo mostrado en la Figura 2 los siguientes datos:

Ruta de trabajo.

Nombre del proyecto.

Nombre de la entidad top del proyecto (el archivo principal del proyecto).

Figura 2. Sumador completo de 1 bit

4. Seleccionamos “Next”; luego nos preguntara si deseamos agregar archivos al proyecto, no modificamos nada aquí y seleccionamos otra vez “Next”.

5. Aparecera una ventana para seleccionar el dispositivo lógico programable con el que vamos a trabajar. Seleccionamos en familia “Cyclone II” y en dispositivo “EP2C35F672C6”; luego hacemos clic en “Next”.

Figura 3

6. Seleccionamos otra vez “Next”; Finalmente se nos presenta un resumen de la configuración de nuestro proyecto, seleccionamos “Finish”.

Ya está creado el proyecto. Ahora crearemos el archivo el archivo de trabajo.

7. Ingresamos a File  New y aparecerá el menú de selección de la Figura. 4. Seleccionamos allí la opción de “Block Diagram/Schematic File”, y luego “0K”.

De inmediato se abre la ventana de trabajo de la Fig. 4 donde dibujaremos el diagrama esquemático de nuestro circuito.

Figura 5

8. Hacemos clic en el botón de Symbol Tool de las herramientas ubicadas a la izquierda de la hoja de trabajo, y se abrirá una serie de carpetas donde se muestran las diversas librerías de elementos lógicos (Fig. 5). Abrimos la carpeta “primitives”, y luego dentro de ella la carpeta “logic”. En esta última encontraremos todas las compuertas que necesitamos para implementar el circuito del decodificador.

9. Para trazar los conductores usamos el botón Orthogonal Node Tool .

10. Una vez hecho todo el diagrama, es necesario definir los nodos de entrada y los nodos de salida. Para ello agregaremos pines de entrada y de salida. Dentro de la carpeta de librerías “primitives” seleccionamos la carpeta “pin”, donde encontramos pines de entrada, de salida y bidireccionales.

Figura 6

Al finalizar la descripción, el circuito podría quedar como se muestra en la Figura 7.

Figura 7

No hay que olvidar ir guardando los avances…..

11. Concluido el circuito, ejecutamos Processing  Start Compilation del Menú principal. La PC realiza algunos cálculos al cabo de los cuales presenta un aviso indicando si hay errores o precauciones que tomar en nuestro diseño (warnings). Hallaremos entonces en la parte inferior una ventana (docked window) donde se listan y se detallan los posibles errores y avisos de precaución.

Simulación del circuito:

Mediante la simulación comprobaremos el correcto funcionamiento del circuito. Una vez que realicemos la compilación del circuito, deberemos crear un “archivo de entrada de simulación”. Éste tiene por objeto dar valores lógicos a las entradas, creando diagramas de tiempo, para así después apreciar las variaciones de las salidas. Entonces procedamos:

12. Ingresamos a File  New y aparecerá el menú New, dentro del cual seleccionamos la opción Vector Waveform File (Fig. 8). Se generará entonces una ventana como la de la Fig. 9. Guardamos el archivo de extensión .vwf con el nombre sugerido “full_adder”.

Fig. 8

Fig. 9

13. Hecho esto, ingresamos al menú View  Utility Windows  Node Finder. Aparecerá entonces la ventana Node Finder a la izquierda de la zona de trabajo. Pulsamos el botón List de ésta, aparecerá el listado de todas las señales (o nodos) definidos en nuestro diseño (Fig. 10), para poder ser usados como puntos de análisis en nuestra simulación.

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