3.12信号发生器和DA转换--明德扬科教（2）（mdy-edu.com）
接3.12信号发生器和DA转换--明德扬科教（1）（mdy-edu.com）
第4节 综合与上板
4.1 新建工程
打开软件Quartus Ⅱ，点击“File”下拉列表中的New Project Wzard...新建工程选项，如下图所示。
图3.12-18Quartus新建工程
随后会出现Quartus新建工程介绍，如下图所示，直接点击“Next”。
file:///C:UsersxkdnAppDataLocalTempksohtml9760wps13.jpg
图3.12-19Quartus新建工程介绍
此时出现的是工程文件夹、工程名、顶层模块名设置界面，如图3.12- 20所示。设置目录为：D:/mdy_book/dds_da，工程名和顶层名为dds_da。再次强调，为了避免初学者在后续操作中发生程序跳出未知错误的问题，强烈建议设置的文件目录和工程名称与本书保持一致。设置完成后点击“Next”。
图3.12-20QUARTUS新建工程设置名称
新建工程类型设置如下图所示，选择“Empty project”，然后点击“Next”。
图3.12-21QUARTUS新建工程类型
接下来进行文件添加，其界面如下图所示。点击右侧的“Add”按钮，选择之前写好的“dds_da.v”文件，可以看到界面下方会显示出文件，随后点击“Next”。
图3.12-22QUARTUS添加文件
图3.12- 23为芯片选择页面，选择“Cyclone ⅣE”，在芯片型号选择处选择“EP4CE15F23C8”，之后点击“Next”。
图3.12-23QUARTUS选择芯片型号
图3.12- 24为QUARTUS设置工具界面，不必做任何修改，直接点击“Next”。
图3.12-24QUARTUS设置工具界面
QUARTUS新建工程汇总界面如下图所示，可以看到新建工程的汇总情况，点击“Finish”，完成新建工程。
图3.12-25QUARTUS新建工程汇总界面
4.2 综合
新建工程步骤完成后，就会出现如下图所示的 QUARTUS新建工程后界面。
图3.12-26QUARTUS新建工程后界面
击编译按钮，可以对整个工程进行编译。编译成功的界面如下图所示。
图3.12-27QUARTUS编译后界面
4.3 配置管脚
下面需要对相应管脚进行配置。如下图所示，在菜单栏中选中“Assignments”，然后选择“Pin Planner”，随后就会弹出配置管脚的窗口。
图3.12-28QUARTUS配置管脚选项
在配置窗口最下方中的“location”一列，参考信号和管脚关系，按照表3.12- 3中最右两列配置好FPGA管脚，配置管理来源参见管脚配置环节，最终配置的结果如图3.12-29。配置完成后，关闭Pin Planner，软件自动会保存管脚配置信息。
表3.12-3信号和管脚关系
图3.12-29 QUARTUS配置管脚
4.4 再次综合
再次打开“QUARTUS”软件，在菜单栏中选中“Processing”，然后选择“Start Compilation”，再次对整个工程进行编译和综合，如图3.12- 30所示。
图3.12-30QUARTUS编译选项
当出现如下图所示的 QUARTUS编译成功标志，就说明编译综合成功。
图3.12-31QUARTUS编译成功标志
4.5 连接开发板
完成编译后开始进行上板调试操作，按照下图的方式将下载器接入电脑USB接口，接上开发板电源，将开发板ADDA接口与示波器相连接，然后按下开发板下方蓝色开关。
图3.12-32开发板连接图
4.6 上板
打开QUARTUS界面，单击界面中的“file:///C:UsersxkdnAppDataLocalTempksohtml9760wps27.jpg”，则会弹出配置界面。在界面中点击“add file”添加“.sof”文件后点击“Start”，会在“Progress”出现显示进度。
图3.12-33QUARTUS界面
QUARTUS下载程序界面如下图所示，当进度条到100%提示成功后，即可在示波器上观察到相应的现象。
图3.12-34QUARTUS下载程序界面
下载完成后，如果操作无误此时可以在示波器上看到对应的波形。如果没有显示成功，就需要返回检查一下连接是否到位，接口有没有连接错误，代码是否编写正确。如果无法自己完成错误排查的话，可以重新按照步骤操作一遍，相信一定会达到想要的效果。
第5节 简化版步骤分享
这里依旧会分享简化版的步骤，方便掌握基础原理后进行反复操作复习。
5.1 设计实现
5.1.1 顶层接口
新建目录：D:mdy_bookdds_da。在该目录中，新建一个名为dds_da.v的文件，用GVIM打开后开始编写代码。
确定顶层信号。信号和硬件的对应关系图见表3.12- 3。
表3.12-3信号和管脚关系
写出顶层代码：
声明输入输出属性：
5.1.2 信号设计
计算采样点对应幅度值：
表3.12- 4DAC输出采样点对应幅度值
分析设计目标可知：每隔x个时钟输出一个电压值，共输出y个点组成一个正弦波，每次连续产生2个正弦波。
设计表示数了几个时钟的计数器cnt0：
设计输出了几个点的计数器cnt1：
设计计数2个正弦波的计数器cnt2：
设计产生6种不同频率正弦波的计数器cnt3：
设计变量x和y：
设计dac_da信号：
设计sin_data信号：
设计addr信号：
设计dac_sleep、dac_wra、dac_clka、dac_mode信号：
至此，主体程序已经完成，接下来是将module补充完整。
5.1.3 信号定义
首先来定义信号类型。cnt0、add_cnt0、end_cnt0的信号定义如下：
cnt1、add_cnt1和end_cnt1的信号定义如下：
cnt2、add_cnt2和end_cnt2的信号定义如下：
cnt3、add_cnt3和end_cnt3的信号定义如下：
变量x，y的信号定义如下：
addr的信号定义如下：
sin_data的信号定义如下：
dac_da、dac_sleep、dac_wra、dac_clka、dac_mode的信号定义如下：
在代码的最后一行写下endmodule
完整版的工程代码如下：
5.2 综合与上板
5.2.1 新建工程
下一步新建工程和上板查看现象。打开软件“Quartus”，在“Project”菜单中选择“Add/Remove File to Project”，弹出文件窗口。
图3.12-18Quartus新建工程
直接点击“Next”。
图3.12-19 Quartus新建工程介绍
此时会出现的是工程文件夹、工程名、顶层模块名设置界面（目录为：D:/mdy_book/dds_da，工程名和顶层名为dds_da），完成设置后点击“Next”。
图3.12-20 QUARTUS新建工程设置名称
选择“Empty project”后点击“Next”。
图3.12-21 QUARTUS新建工程类型
点击右侧的“Add”按钮后选择“dds_da.v”文件，随后点击“Next”完成文件添加。
图3.12-22 QUARTUS添加文件
对芯片型号进行选择，在“Device family”选项中选择“Cyclone ⅣE”，“Available devices”选项下选择“EP4CE15F23C8”随后点击“Next”。
图3.12-23 QUARTUS选择芯片型号
直接点击“Next”。
图3.12-24 QUARTUS设置工具界面
点击“Finish”，完成新建工程。
图3.12-25 QUARTUS新建工程汇总界面
5.2.2 综合
新建工程后界面如下图所示，点击“编译”。
图3.12-26 QUARTUS新建工程后界面
编译成功界面如下图所示。
图3.12-27 QUARTUS编译后界面
5.2.3 配置管脚
进行管脚配置，在菜单栏中点击“Assignments”后点击“Pin Planner”，此时弹出配置管脚的窗口。
图3.12-28 QUARTUS配置管脚选项
在配置窗口“location”根据信号和管脚关系配置管脚，配置完成关闭“Pin Planner”即可自动保存配置信息。
图3.12-29 QUARTUS配置管脚
5.2.4 再次综合
再次打开“QUARTUS”软件，在菜单栏中选择“Processing”，随后点击“Start Compilation”再次进行综合。
图3.12-30 QUARTUS编译选项
出现 QUARTUS 编译成功标志时表示此次编译成功。
图3.12-31 QUARTUS编译成功标志
5.2.5 连接开发板
按照如下图所示的方法将下载器接入电脑USB接口，接上开发板电源，开发板ADDA接口与示波器相连接，然后按下开发板下方蓝色开关。
图3.12-32开发板连接图
5.2.6 上板
打开 QUARTUS 界面后单击“file:///C:UsersxkdnAppDataLocalTempksohtml9760wps45.jpg
”图标。
图3.12-33QUARTUS界面
点击“add file”，添加.sof文件，完成添加后点击“Start”，在“Progress”会显示进度。进度条显示“100%”为成功，可观察示波器现象。
图3.12-34 QUARTUS下载程序界面
第6节 扩展练习
至此，DA转换设计已经分享完毕，相信同学们已经可以完全掌握这一设计。那么在掌握这项工程后可以多做一些思考，尝试在工程原理不变的基础上进行一定的数据调整，试着改变产生波的周期和采样点等参数，挑战一下独立完成多个设计。也欢迎有更多思路和想法的同学前往至简设计法论坛进行交流讨论。
