國(guó)產(chǎn)AGM FPGA設(shè)計(jì)流程的詳細(xì)介紹

AGM Micro是領(lǐng)先的可編程SoC、通用32位MCU、和異構(gòu)（MCU）邊緣計(jì)算芯片和方案提供商，致力于為消費(fèi)電子、工業(yè)和AIoT中高量市場(chǎng)提供智能化的設(shè)計(jì)軟件和芯片系統(tǒng)。AGM針對(duì)不同的縱向應(yīng)用市場(chǎng)，并擁有19個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以及獲得專(zhuān)利的編譯軟件（包括數(shù)據(jù)庫(kù)、綜合、布局、布線、時(shí)序分析、比特流產(chǎn)生等）及電路。公司的所有芯片產(chǎn)品線均達(dá)到接近ASIC的低成本，并兼具靈活性。

以下是AGM FPGA的一份快速入門(mén)介紹，限于篇幅，如有不詳盡的地方，歡迎留意或者郵件溝通交流。

3. 設(shè)計(jì)流程

從新建工程一步一步操作，直到生成編程文件，燒錄到目標(biāo)器件上。此部分將Supra和Quartus II一起配合使用。

3.1 在Supra中新建工程

打開(kāi) Supra，新建工程（File->Project->New Project），設(shè)置工程目錄和工程名稱(chēng)。具體步驟如下：

1、 準(zhǔn)備工作：在電腦上先建立一個(gè)保存AGM項(xiàng)目工程文件的文件夾。比如在D盤(pán)，建立一個(gè)AGM_Project\LED_PLL的文件夾。并將使用內(nèi)置晶振的inpll.v和inpll.ip這2個(gè)文件放在該文件夾的目錄下。（若不需要使用內(nèi)置的時(shí)鐘及PLL，則導(dǎo)入inpll.v和inpll.ip的步驟可以忽略）。

2、 打開(kāi)Supra軟件新建工程；

圖 3.1 在Supra中新建工程

3、 選擇保持路徑及輸入工程名稱(chēng)；

保存的目錄選擇D:\AGM_Project\LED_PLL，Project name的框內(nèi)輸入工程名稱(chēng)：LED。然后點(diǎn)擊Save保存工程。

圖 3.2 選擇保存位置及輸入工程名稱(chēng)

點(diǎn)擊Save后，彈出的對(duì)話框點(diǎn)OK。

4、 工程轉(zhuǎn)換（Migrate）；

選擇菜單： ”Tools -> Migrate” ，或者點(diǎn)擊Migrate按鈕。

圖 3.3 菜單選擇

Target Directory：是默認(rèn)選擇當(dāng)前的工程目錄，無(wú)法修改；

Select migrate from directory：不填；

Input design name：輸入設(shè)計(jì)名稱(chēng)（例如這里填入：LED）；

Select device：從下拉菜單中選擇AG1280Q48；

Select ve file：不填；

Select IP file(s) ：點(diǎn)擊Browse，在LED_PLL工程目錄下導(dǎo)入事先保存的inpll.ip；

(注意：1、因?yàn)樵摾淌褂昧诵酒瑑?nèi)部集成的晶振，所以需要導(dǎo)入此inpll.ip。若是不需要使用晶振，則不需要導(dǎo)入inpll.ip。

2、現(xiàn)在設(shè)的這個(gè)PLL的模塊inpll.ip，test1輸出大約37M，test2輸出62MHz，芯片不同略有不同；)

將上述信息設(shè)置完成后，如圖 3.4所示，點(diǎn)擊Next。

圖 3.4 Migrate 窗口設(shè)置

5、點(diǎn)擊 Next后，出現(xiàn)如圖 3.5所示的畫(huà)面。軟件會(huì)生成一個(gè)以 LED 命名的Quartus II格式的Project文件，。下一步操作切換到Quartus II軟件中繼續(xù)進(jìn)行。

圖 3.5 Migrate設(shè)置完成

3.2 在Quartus II中進(jìn)行HDL設(shè)計(jì)

打開(kāi)Quartus II, 然后選擇Open Project…，打開(kāi)上一步在Supra中建立的LED Project。

圖 3.6 Quartus II中打開(kāi)Supra建的工程

圖 3.7 在Quartus II打開(kāi)LED.qpf文件

LED的工程已經(jīng)建立好，在Quartus II中，對(duì)應(yīng)選擇的器件是EP2C70F896C8，這個(gè)不用關(guān)注，只需要在Quartus II中編寫(xiě)HDL代碼，綜合等。

圖 3.8 在Quartus II中編寫(xiě)HDL代碼

HDL程序編寫(xiě)完成點(diǎn)保存，然后選擇菜單欄的Processing-àStart Compilation。編譯如果提示有錯(cuò)誤，就對(duì)代碼進(jìn)行修改，直到?jīng)]有Error提示為止。

圖 3.9 HDL程序編譯

編譯若有錯(cuò)誤，可以根據(jù)下面的報(bào)錯(cuò)提示，如”LED” is undfined( LED未聲明)，故需要修改HDL代碼。

圖 3.10 Qurtus II 錯(cuò)誤報(bào)告

在LED.v的程序代碼中，將module名稱(chēng)從led修改為L(zhǎng)ED,然后點(diǎn)擊保存。以后修改原設(shè)計(jì)，在Quartus II里只需執(zhí)行正常的編譯（Start Compilation）。

圖 3.11 修改程序后，重新編譯

重新再編譯，等編譯通過(guò)后， 在Quartus II 中選擇菜單中 Tools -> Tcl Scripts...。

注意：Tcl Scripts...只需要在第一次新建工程的時(shí)候需要執(zhí)行，后續(xù)修改HDL代碼，Compile通過(guò)后，不需要再執(zhí)行Tcl Scripts...。

圖 3.12 Tcl 操作

在Tcl Scripts窗口中選 af_quartus.tcl，點(diǎn)擊 Run。

圖 3.13點(diǎn)擊 Run進(jìn)行編譯

中間會(huì)彈出命令窗口，不用理會(huì)，后臺(tái)會(huì)自動(dòng)處理。

圖 3.14 臨時(shí)彈出命令窗口

圖 3.15 執(zhí)行TCL操作完成后提示通過(guò)OK

如下圖，點(diǎn)擊OK。

圖 3.16 編譯成功

3.4 功能引腳分配

Quartus II 里編譯成功后，在工程目錄D:\AGM_Project\LED_PLL中，找到LED.asf 文件。

圖 3.17 打開(kāi)工程目錄下的管腳配置文件LED.asf

該LED.asf文件可以通過(guò)記事本打開(kāi)，也可以直接拖動(dòng)到Quartus II中打開(kāi)。LED.asf文件初始狀態(tài)是一個(gè)空文檔，打開(kāi)后是一片空白，用戶(hù)可以直接編輯管腳分配說(shuō)明，（具體請(qǐng)參考芯片的管腳映射列表，確定 IO 名稱(chēng)及位置），注意：PLL 的輸入時(shí)鐘必須是芯片的全局輸入時(shí)鐘管腳（AG1280Q48的是Pin_13，Pin_15，Pin_19 這三個(gè)）。LED.asf的管腳指定描述如下。LED.asf文件內(nèi)容如圖 3.18所示，編輯完成后，點(diǎn)擊保存即可。

set_global_assignment -name RESERVE_ALL_UNUSED_PINS WEAK_PULL_UP

set_location_assignment PIN_13 -to clk

set_location_assignment PIN_20 -to rst

set_location_assignment PIN_1 -to test1

set_location_assignment PIN_2 -to test2

set_location_assignment PIN_44 -to led[0]

set_location_assignment PIN_45 -to led[1]

set_location_assignment PIN_46 -to led[2]

set_location_assignment PIN_48 -to led[3]

set_instance_assignment -name WEAK_PULL_UP_RESISTOR ON -to rst

注意：1、器件的引腳序號(hào)，QFN48封裝的序號(hào)是從1一直到48，除了當(dāng)中的電源VCC、GND和JTAG引腳不能作為使用，其他的普通的I/O都可以分配使用。

2、CLK信號(hào)必須要通過(guò)名稱(chēng)為IO Global的全局引腳接入，否則可能導(dǎo)致無(wú)法分配引腳。

3、Reset信號(hào)也建議從IO Global的全局引腳接入。

圖 3.18 編寫(xiě)管腳配置文件

補(bǔ)充，AG1280Q48的引腳定義如下：

圖 3.19 AG1280Q48 PINOUT

3.5 在Supra中進(jìn)行項(xiàng)目編譯

返回Supra 中，點(diǎn)擊Next，開(kāi)始進(jìn)行編譯，參數(shù)按照默認(rèn)的。如圖3.20和圖3.21所示。

圖3.20 點(diǎn)擊Next

圖3.21 保持默認(rèn)參數(shù)

參數(shù)保持默認(rèn)的，然后點(diǎn)擊Finish，軟件后臺(tái)將進(jìn)行布局布線等操作。等待軟件提示成功，如圖3.22所示。

圖3.22 設(shè)計(jì)編譯成功

編譯成功后，軟件將自動(dòng)生成燒寫(xiě)文件，LED_hybrid.prg。

3.6 芯片燒寫(xiě)

在Supra 軟件菜單欄中選Tools ---à Program，或者點(diǎn)擊Program圖標(biāo)。選中 DesignName_hybrid.prg，這里我們選擇LED_hybrid.prg，然后點(diǎn)擊Program開(kāi)始程序燒寫(xiě)。燒寫(xiě)成功后，CDONE 管腳會(huì)變高。

審核編輯：符乾江