国产AGM FPGA设计流程的详细介绍

       AGM Micro是领先的可编程SoC、通用32位MCU、和异构（MCU）边缘计算芯片和方案提供商，致力于为消费电子、工业和AIoT中高量市场提供智能化的设计软件和芯片系统。AGM针对不同的纵向应用市场，并拥有19个知识产权，以及获得专利的编译软件（包括数据库、综合、布局、布线、时序分析、比特流产生等）及电路。公司的所有芯片产品线均达到接近ASIC的低成本，并兼具灵活性。

      以下是AGM FPGA的一份快速入门介绍，限于篇幅，如有不详尽的地方，欢迎留意或者邮件沟通交流。

3. 设计流程

从新建工程一步一步操作，直到生成编程文件，烧录到目标器件上。此部分将Supra和Quartus II一起配合使用。

3.1 在Supra中新建工程

打开 Supra，新建工程（File->Project->New Project），设置工程目录和工程名称。具体步骤如下：

1、 准备工作：在电脑上先建立一个保存AGM项目工程文件的文件夹。比如在D盘，建立一个AGM_Project\LED_PLL的文件夹。并将使用内置晶振的inpll.v和inpll.ip这2个文件放在该文件夹的目录下。（若不需要使用内置的时钟及PLL，则导入inpll.v和inpll.ip的步骤可以忽略）。

2、 打开Supra软件新建工程；

图 3.1 在Supra中新建工程

3、 选择保持路径及输入工程名称；

保存的目录选择D:\AGM_Project\LED_PLL，Project name的框内输入工程名称：LED。然后点击Save保存工程。

图 3.2 选择保存位置及输入工程名称

点击Save后，弹出的对话框点OK。

4、 工程转换（Migrate）；

选择菜单： ”Tools -> Migrate” ，或者点击Migrate按钮。

图 3.3 菜单选择

Target Directory：是默认选择当前的工程目录，无法修改；

Select migrate from directory：不填；

Input design name：输入设计名称（例如这里填入：LED）；

Select device：从下拉菜单中选择AG1280Q48；

Select ve file：不填；

Select IP file(s) ：点击Browse，在LED_PLL工程目录下导入事先保存的inpll.ip；

(注意：1、因为该例程使用了芯片内部集成的晶振，所以需要导入此inpll.ip。若是不需要使用晶振，则不需要导入inpll.ip。

2、现在设的这个PLL的模块inpll.ip，test1输出大约37M，test2输出62MHz，芯片不同略有不同；)

将上述信息设置完成后，如图 3.4所示，点击Next。

图 3.4 Migrate 窗口设置

5、点击 Next后，出现如图 3.5所示的画面。软件会生成一个以 LED 命名的Quartus II格式的Project文件，。下一步操作切换到Quartus II软件中继续进行。

 

图 3.5 Migrate设置完成

 

 

3.2  在Quartus II中进行HDL设计

打开Quartus II, 然后选择Open Project…，打开上一步在Supra中建立的LED Project。

图 3.6 Quartus II中打开Supra建的工程

图 3.7 在Quartus II打开LED.qpf文件

LED的工程已经建立好，在Quartus II中，对应选择的器件是EP2C70F896C8，这个不用关注，只需要在Quartus II中编写HDL代码，综合等。

图 3.8 在Quartus II中编写HDL代码

HDL程序编写完成点保存，然后选择菜单栏的Processing-àStart Compilation。编译如果提示有错误，就对代码进行修改，直到没有Error提示为止。

 

图 3.9 HDL程序编译

编译若有错误，可以根据下面的报错提示，如”LED” is undfined( LED未声明)，故需要修改HDL代码。

图 3.10 Qurtus II 错误报告

在LED.v的程序代码中，将module名称从led修改为LED,然后点击保存。以后修改原设计，在Quartus II里只需执行正常的编译（Start Compilation）。

图 3.11 修改程序后，重新编译

重新再编译，等编译通过后， 在Quartus II 中选择菜单中 Tools -> Tcl Scripts...。

注意：Tcl Scripts...只需要在第一次新建工程的时候需要执行，后续修改HDL代码，Compile通过后，不需要再执行Tcl Scripts...。

图 3.12 Tcl 操作

在Tcl Scripts窗口中选 af_quartus.tcl，点击 Run。

 

图 3.13点击 Run进行编译

中间会弹出命令窗口，不用理会，后台会自动处理。

图 3.14 临时弹出命令窗口

图 3.15 执行TCL操作完成后提示通过OK

如下图，点击OK。

图 3.16 编译成功

3.4  功能引脚分配

Quartus II 里编译成功后，在工程目录D:\AGM_Project\LED_PLL中，找到LED.asf 文件。

图 3.17 打开工程目录下的管脚配置文件LED.asf

该LED.asf文件可以通过记事本打开，也可以直接拖动到Quartus II中打开。LED.asf文件初始状态是一个空文档，打开后是一片空白，用户可以直接编辑管脚分配说明，（具体请参考芯片的管脚映射列表，确定 IO 名称及位置），注意：PLL 的输入时钟必须是芯片的全局输入时钟管脚（AG1280Q48的是Pin_13，Pin_15，Pin_19 这三个）。LED.asf的管脚指定描述如下。LED.asf文件内容如图 3.18所示，编辑完成后，点击保存即可。

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、器件的引脚序号，QFN48封装的序号是从1一直到48，除了当中的电源VCC、GND和JTAG引脚不能作为使用，其他的普通的I/O都可以分配使用。

2、CLK信号必须要通过名称为IO Global的全局引脚接入，否则可能导致无法分配引脚。

3、Reset信号也建议从IO Global的全局引脚接入。

图 3.18 编写管脚配置文件

补充，AG1280Q48的引脚定义如下：

 

图 3.19 AG1280Q48 PINOUT

3.5   在Supra中进行项目编译

返回Supra 中，点击Next，开始进行编译，参数按照默认的。如图3.20和图3.21所示。

图3.20 点击Next

图3.21 保持默认参数

参数保持默认的，然后点击Finish，软件后台将进行布局布线等操作。等待软件提示成功，如图3.22所示。

图3.22 设计编译成功

编译成功后，软件将自动生成烧写文件，LED_hybrid.prg。

3.6   芯片烧写

在Supra 软件菜单栏中选Tools ---à Program，或者点击Program图标。选中 DesignName_hybrid.prg，这里我们选择LED_hybrid.prg，然后点击Program开始程序烧写。烧写成功后，CDONE 管脚会变高。

审核编辑：符乾江