在Quartus II下使用VHDL语言编程实现模块间相互调用的步骤.doc

在Quartus II下使用VHDL语言编程实现元件例化

为了有效应用现有开发资源，往往需要实现模块间的调用。即实现元件的声明和例化。作为示例，这里建立了两个模块：一个是两个1位数相加的半加器h_adder，另一个是两个2位数相加的全加器twobit_addr，twobit_addr需要调用h_dder。步骤如下：

第一步：
首先在D:\ 建立一个文件夹，命名为job1:

图1
第二步：
打开Quartus II，点击file—new project wizard，在出现的对话框里面，选择job1作为工程路径，并在下面的工程名处输入“h_adder”。如图3所示。

图2

图3
第三步：点击file—new，在出现的对话框里面选择VHDL文件，如图4所示。界面上将会出现一个空白的.vhd的文件，点击“保存按钮”，将该文件的文件名取为“h_adder”（必须与工程名一致）。

图4
第四步：在h-adder.vhd文档中，键入如下程序（可复制粘贴）：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity h_adder is
port(
X: in std_logic ;
Y: in std_logic ;
C_in: in std_logic;
Sum : out std_logic ;
C_out : out std_logic ) ;
end h_adder ;
-- The architecture body :
architecture behav of h_dder is
begin
process(X,Y,C_in)
begin
Sum <= (X xor Y) xor C_in;
C_out <= (X and Y)or (C_in and X) or (C_in and Y);
end process;
end Behav;

上述程序主要是实现X与Y的相加，同时包括进位输入C_in、进位输出C_out、相加的和Sum。

第五步：点击“编译”按钮（紫色的图标）进行编译。直至编译成功（该过程需持续30s左右。）

图5
第六步：点击file—new，建立波形文件，并将其命名为h_adder.vwf.

图6
第七步：加入仿真节点（node），设置好输入后，点击simulation按钮，可进行仿真。这里应将end time （edit 下拉菜单）设置为1000 us，将时钟设置为1us。
最终的仿真结果如图7所示。

图7

至此为止，被调用模块h_adder的编写全部完毕。

第八步：按照上述过程，在D:\ 建立一个文件夹，命名为job2. 重新打开Quartus II，选择job2文件夹，建立工程名twobit_addr。点击file—new新建twobit_addr.vhd文件。并敲入如下代码：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity twobit_addr is
port(
X: in std_logic_vector(1 downto 0);
Y: in std_logic_vector(1 downto 0);
C_in: in std_logic;
Sum : out std_logic_vector(1 downto 0);
C_out : out std_logic ) ;
end twobit_addr ;
-- The architecture body :

architecture Behav of Twobit_Addr is

component h_adder
port(
X: in std_logic ;
Y: in std_logic ;
C_in: in std_logic;
Sum : out std_logic ;
C_out : out std_logic ) ;
end component ;

signal C_temp: std_logic;

begin
--Sum <= (X(0) xor Y(0));
--C_out <= (X(0) and Y(1));
--wait on X,Y;
A1: h_adder
port map(X(0),Y(0),C_in,sum(0),C_temp);
A2: h_adder
port map(X(1),Y(1),C_temp,sum(1),C_out);

end Behav;

注意：上面程序中的黄色部分就是调用h_adder模块的语句。为了实现调用，需要添加包含h_adder的文件夹job1，具体过程如下：
（1） 点击assignment下拉菜单中的settings选项，并选中user libraries选项，则出现图8界面：

图8
（2） 在图8界面中，点击library name 后面的“…” 按钮，找到job1文件夹，点击Add，则出现图9所示界面。至此，完成h_adder库的添加。

图9

第九步：点击编译按钮，对twobit_addr工程进行编译（设置好的话，这一过程不会有错误）。

第十步：点击file—new，建立波形文件，并将其命名为twobit_addr.vwf。加入仿真节点（node），设置好输入后，点击simulation按钮，可进行仿真。这里应将end time （在edit 下拉菜单里面）设置为1000 us，将数据的变化时钟设置为1us。
最终的仿真结果如图10所示。

图10

从仿真结果来看，模块功能正常。