Max-plus

第二章 MAX+Plus II应用简介

§1 概 述

Max+plusⅡ是Altera公司提供的FPGA/CPLD开发集成环境，Altera是世界上最大可编程逻辑器件的供应商之一。Max+plusⅡ界面友好，使用便捷，被誉为业界最易用易学的EDA软件。在Max+plusⅡ上可以完成设计输入、元件适配、时序仿真和功能仿真、编程下载整个流程，它提供了一种与结构无关的设计环境，是设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。

Max+plusⅡ开发系统的特点 1、开放的界面

Max+plusⅡ支持与Cadence，Exemplarlogic，Mentor Graphics，Synplicty，Viewlogic和其它公司所提供的EDA工具接口。

2、与结构无关

Max+plusⅡ系统的核心Complier支持Altera公司的FLEX10K、FLEX8000、FLEX6000、MAX9000、MAX7000、MAX5000和Classic可编程逻辑器件，提供了世界上唯一真正与结构无关的可编程逻辑设计环境。

3、完全集成化

Max+plusⅡ的设计输入、处理与较验功能全部集成在统一的开发环境下，这样可以加快动态调试、缩短开发周期。

4、丰富的设计库

Max+plusⅡ提供丰富的库单元供设计者调用，其中包括74系列的全部器件和多种特殊的逻辑功能（Macro-Function）以及新型的参数化的兆功能（Mage-Function）。

5、模块化工具

设计人员可以从各种设计输入、处理和较验选项中进行选择从而使设计环境用户化。 6、硬件描述语言（HDL）

Max+plusⅡ软件支持各种HDL设计输入选项，包括VHDL、Verilog HDL和Altera自己的硬件描述语言AHDL。

7、Opencore特征

Max+plusⅡ软件具有开放核的特点，允许设计人员添加自己认为有价值的宏函数。

§2 Max+plusⅡ功能简介

1 、原理图输入（Graphic Editor）

MAX+PLUSII软件具有图形输入能力,用户可以方便的使用图形编辑器输入电路图,图中的元器件可以调用元件库中元器件,除调用库中的元件以外,还可以调用该软件中的符号功能形成的功能块.图形编辑器窗口见图（一）。 2、硬件描述语言输入（Text Editor）

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MAX+PLUSII软件中有一个集成的文本编辑器,该编辑器支持VHDL,AHDL和Verilog硬件描述语言的输入,同时还有一个语言模板使输入程序语言更加方便,该软件可以对这些程序语言进行编译并形成可以下载配置数据，文本编辑器窗口见图（二）。

图一 图形编辑器窗口 图二 文本编辑器窗口

３、波形编辑器(Ｗaveform Editor)

在进行逻辑电路的行为仿真时，需要在所设计电路的输入端加入一定的波形，波形编辑器可以生成和编辑仿真用的波形（*.SCF文件），使用该编辑器的工具条可以容易方便的生成波形和编辑波形。波形编辑器窗口如图（三）所示。使用时只要将欲输入波形的时间段用鼠标涂黑，然后选择工具条中的按钮，例如，如果要某一时间段为高电平，只需选择按钮 ”1”。

还可以使用输入的波形(*.WDF文件)经过编译生成逻辑功能块，相当于已知一个芯片的输入输出波形，但不知是何种芯片，使用该软件功能可以解决这个问题，设计出一个输入和输出波形相同CPLD电路。

４、管脚（底层）编辑窗口(Floorplan Editor)

该窗口用于将已设计好逻辑电路的输入输出节点赋予实际芯片的引脚,通过鼠标的拖拉，方便的定义管脚的功能。管脚（底层）编辑窗口见图（四）。

图三 波形编辑器窗口 图四 管脚（底层）编辑窗口

５、自动错误定位

在编译源文件的过程中，若源文件有错误，Max+Plus2软件可以自动指出错误类型和错误所在的位置。

６、逻辑综合与适配

该软件在编译过程中，通过逻辑综合 (Logic Synthesizer)和适配(Fitter) 模块,可以把最简单的逻辑表达式自动的吻合在合适的器件中。 ７、设计规则检查

选取Compile\\Processing\\Design Doctor菜单，将调出规则检查医生，该医生可以按照

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三种规则中的一个规则检查各个设计文件，以保证设计的可靠性。一旦选择该菜单，在编译窗口将显示出医生，用鼠标点击医生，该医生可以告诉你程序文件的健康情况。见图（五）。

图五 规则检测医生

８、多器件划分(Partitioner)

如果设计不能完全装入一个器件，编译器中的多器件划分模块，可自动的将一个设计分成几个部分并分别装入几个器件中，并保证器件之间的连线最少。 ９、编程文件的产生

编译器中的装配程序(Assembler)将编译好的程序创建一个或多个编程目标文件：

EPROM配置文件（*.POF）例如,MAX7000Ｓ系列

SRAM文件（*.SCF）例如,FLEX8000系列的配置芯片EPROM JEDEC文件(*.JED) 十六进制文件(*.HEX) 文本文件(*.TTF)

串行BIT流文件(*.SBF) 10、仿真

当设计文件被编译好,并在波形编辑器中将输入波形编辑完毕后,就可以进行行为仿真了,通过仿真可以检验设计的逻辑关系是否准确. 11、分析时间(Analyze Timing)

该功能可以分析各个信号到输出端的时间延迟,可以给出延迟矩阵和最高工作频率.见图（六）和图（七）。

图六 延迟矩阵 图七 最高工作频率

12、器件编程

当设计全部完成后,就可以将形成的目标文件下载到芯片中,实际验证设计的准确性.

§3 Max+plusⅡ设计过程

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一、设计流程

使用Max+plusⅡ软件设计流程由以下几部分组成。如图（八）所示。

1、设计输入：可以采用原理图输入、HDL语言描述、EDIF网表输入及波形输入等几种方式。

2、编译：

设计输入 先根据设计要求设定编译参数和编译策略，如器件的选择、逻辑综合方式的选择等。然后根据设定的参数

编 译 修改设计 和策略对设计项目进行网表提取、逻辑综合和器件适配，

并产生报告文件、延时信息文件及编程文件，供分析仿真和编程使用。 仿真与定时3、仿真：仿真包括功能仿真、时序仿真和定时分析，分析 可以利用软件的仿真功能来验证设计项目的逻辑功能是否正确。

编 程 4、编程与验证：用经过仿真确认后的编程文件通过

编程器（Programmer）将设计下载到实际芯片中，最后测试芯片在系统中的实际运行性能。 在系统测试 在设计过程中，如果出现错误，则需重新回到设计图八 开发流程图 输入阶段，改正错误或调整电路后重复上述过程。 图（九）是Max+plusⅡ编译设计主控界面，它显示了Max+plusⅡ自动设计的各主要处理环节和设计流程，包括设计输入编辑、编译网表提取、数据库建立、逻辑综合、逻辑分割、适配、延时网表提取、编程文件汇编（装配）以及编程下载9个步骤。

图九 编译主控界面

二、设计步骤

1）输入项目文件名(File/Project/Name)

2）输入源文件(图形、VHDL、AHDL、Verlog和波形输入方式)

(Max+plusⅡ/graphic Editor；Max+plusⅡ/Text Editor；Max+plusⅡ/Waveform Editor)

3）指定CPLD型号(Assign/Device)

4）设置管脚、下载方式和逻辑综合的方式

(Assign/Global Project Device Option,Assign/Global Logic Synthesis)

5）保存并检查源文件(File/project/Save & Check) 6）指定管脚(Max+plusⅡ/Floorplan Editor)

7）保存和编译源文件(File/project/Save & Compile)

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8）生成波形文件(Max+plusⅡ/Waveform Editor) 9）仿真(Max+plusⅡ/Simulator)

10）下载配置(Max+plusⅡ/Programmer) 三、常用菜单简介

（1）MAX+PLUSⅡ菜单：

MAX+plusII： Hierarchy Display___塔形显示； Graphic Editor______图形编辑器； Symbol Editor______符号编辑器； Text Editor_________文本编辑器； Waveform Editor____波形编辑器； Floorplan Editor_____管脚编辑器； Compiler___________编译器； Simulator__________仿真器； Timing Analyzer_____时间分析； Programmer________程序下载； Message Processor___信息处理；

（2）文件菜单，该文件菜单随所选功能的不同而不同。

File：

Project： Name…_________________项目名称； Set Project to Current File___将当前文件设置为项目； Save&Check_____________保存并检查文件； Save&Compile___________保存并编译文件； Save&Simulator__________保存并仿真文件； Save,Compile,Simulator____保存，编译，仿真； New…_________新文件； Open…_________打开文件； Delete File…____删除文件； Retrieve…______提取文件； Close__________关闭文件； Save___________保存文件； Save As…______换名存文件； Info…_________信息；

Size…_________图纸尺寸；

Create Default Symbol______创建当前模块图形符号； Edit Symbol_______________编辑当前模块图形符号； Create Default Include File___创建当前包括文件； Print…___________________打印；

Print Setup…______________打印设置；

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