对设计进行验证后,即可对目标器件进行编程和配置,下载设计文件到硬件中进行硬件验证。

QuartusⅡ编程器Programmer最常用的编程模式是JTAG模式和主动串行(active serial,AS)编程模式。JTAG模式主要用在调试阶段,主动串行编程模式用于板级调试无误后将用户程序固化在串行配置芯片EPCS中。

1.JTAG编程下载模式(SOF文件)

此方式的操作主要分为以下步骤:

选择QuartusⅡ主窗口“Tools”菜单下的“Programmer”命令或点击图标,进入器件编程和配置对话框。如果此对话框中的“Hardware Setup”后为“No Hardware”,则需要选择编程的硬件。点击“Hardware Setup”按钮,进入“Hardware Setup”对话框,如图4-35所示,在此添加硬件设备。

配置编程硬件后,选择下载模式,在“Mode”处指定编程模式为JTAG模式。

确定编程模式后,单击添加相应的addr.sof编程文件,勾选addr.sof文件后的“Program/Configure”选项,然后点击图标下载设计文件到器件中。Process进度条中显示编程进度,编程下载完成后就可以进行目标芯片的硬件验证了。

图4-35　JTAG模式器件编程和配置对话框

2.JTAG模式下载EPCS器件的方法(JIC文件)

一般来说,Altera公司Cyclone或者CycloneⅡ系列FPGA相应的配置器件会选择EPCS系列串行Flash,使用AS模式下载EPCS系列器件。但有时候可能遇到AS模式不能成功下载的案例,原理图以及印制电路板(printed circuit board,PCB)都是按照推荐电路设计的,这时候我们可以通过Flash Loader检验EPCS器件是否良好,即通过JTAG模式下载EPCS系列器件。如果这种模式下还是不能进行正确的AS模式的下载的话,可能EPCS器件本身已经不能正常工作了,此时可以建议客户更换配置芯片。

使用Flash Loader(JTAG模式)下载EPCS器件的步骤如下:

(1)把需要下载的工程文件生成××.sof。

(2)点击“File”菜单,选择“Convert Programming Files”(见图4-36),进入文件转换操作对话框,把SOF文件转换为JIC文件输出。

图4-36　选择“Convert Programming Files”

(3)鼠标左键点击“Programming file type”栏的下拉箭头,选择“JTAG Indirect Configuration File(.jic)”项,如图4-37所示。

(4)配置器件选择EPCS4(见图4-38),即根据电路板上实际器件型号选择。

图4-37　选择转换文件格式

图4-38　选择配置器件(www.daowen.com)

(5)选中“Input files to convert”栏中的SOF Data,左键点击“Add File”按钮,找到生成的相应.sof文件并打开,此时相应的.sof下载文件出现在界面中,添加进来,如图4-39所示。

(6)选中Flash Loader,左键点击“Add Device”按钮,在弹出的“Select Devices”界面选择相应的器件。这里以EP2C5为例,如图4-40所示,器件选择完毕。

图4-39　添加.sof文件

图4-40　选择EP2C5器件

(7)完成以上步骤后就可以转换生成相应的下载文件了。点击“Generate”按钮(见图4-41)就可生成JIC格式文件。

图4-41　完成设置后点击“Generate”按钮

(8)下载步骤与普通的JTAG模式下载过程基本一致,但需要注意的是,这时下载文件必须选择所生成的.jic文件。打开Programmer窗口,单击“Add File”按钮找到并打开生成的.jic文件,如图4-42所示,最后左键点击“Start”按钮即可。

图4-42　选择.jic文件

3.主动串行编程模式

主动串行编程模式的操作界面如图4-43所示,步骤如下:

(1)选择QuartusⅡ主窗口“Assignments”菜单下的“Device”命令,进入“Settings”对话框的“Device”页面进行设置。

(2)选择QuartusⅡ主窗口“Tools”菜单下的“Programmer”命令或点击图标,进入器件编程和配置对话框,添加硬件,选择编程模式为Active Serial Programming。

(3)单击添加相应的addr.pof编程文件,勾选文件后的“Program/Configure”“Verify”“Blank Check”项,单击图标下载设计文件到器件中。Process进度条中显示编程进度。下载完成后程序固化在EPCS4中,开发板上电后EPCS将自动完成对目标芯片的配置,无须再从计算机上下载程序。

图4-43　主动串行编程模式的操作界面

注意:

JTAG接口和AS接口不能带电插拔,不然很容易烧坏配置芯片。