FPGA设计开发软件Quartus II的使用技巧之： 典型实例-LogicLock功能演示
5.11典型实例10：LogicLock功能演示5.11.1实例的内容及目标
1．实例的主要内容
本节旨在通过Quartus软件自带的工程实例——“lockmult”来熟悉Altera Quartus II逻辑锁定功能LogicLock的使用方法。在本节中，将主要讲解下面知识点。
·Quartus II约束设计。
·Quartus II时序分析。
·Quartus II逻辑锁定。
通过这些知识点，按照下面提供的训练流程，读者可以迅速地掌握使用Quartus II软件逻辑锁定功能的使用方法。
2．实例目标
通过详细的流程讲解，读者应达到下面的目标。
·熟悉Quartus II时序分析报告的查看。
·熟悉SignalTap II逻辑锁定的方法。
5.11.2实例详解
本实例将使用图解的方式将整个流程一步一步展现给读者，使读者能够轻松掌握开发的流程。
5.11.2.1打开工程文件
本实例以流水线乘法器为例，介绍逻辑锁定技术及相关的优化控制的基本用法。
打开位于路径C:\altera\qdesigns50\logiclock\lockmult中的工程lockmult.qpf。这就是乘法器实例的顶层设计，其原理如图5.72所示，图中的4个元件pipmult是相同的。
图5.72乘法器顶层原理图
pipemult的电路原理图如图5.73所示。它是由一个8位流水线乘法器和一个16位双口RAM构成。
图5.73pipemult内部电路原理图
选择目标器件为EP20K100EQC208-1。
5.11.2.2设置时序约束
在编译前设定时钟约束。在“Assignments”菜单中选择“Settings”选项。然后在“Settings”窗口的“Category”栏选择“Timing Requirements & Options”页面。
为“Clock Settings”下的“Default required fmax”输入150并选择MHz，如图5.74所示，单击“OK”按钮，关闭窗口。
编译结束后，可在编译信息栏中看到最高时钟频率不能达到原设定的150MHz的要求（如图5.75所示）。打开“Processing”菜单中的“Complication report”窗口，单击“Timing Analyzer”可以在Clock Setup中看到哪些信号频率达不到要求。
5.11.2.3使用LogicLock功能进行优化设计
1．建立底层模块工程
新建底层模块工程，在本实例中已经建立好底层模块工程，打开“典型实例10”目录下的lockmult.qpf工程，如图5.76所示，可以看到乘法器的底层模块。
图5.74设计要求最高时钟频率
图5.75编译结果信息提示
图5.76底层模块
指定设备：EP20K100EQC208-1，编译工程。
2．打开LogicLock窗口
使用快捷键“Alt＋L”或者选择“Assignment”/“LogicLock Regions Window”，打开LogicLock窗口，如图5.77所示。
图5.77LogicLock窗口
3．新建LogicLock区域
右键选择“Root_region”项并选择“new”，新建区域并将名称取为lock_mult，如图5.78所示。
图5.78新建LogicLock区域
4．加入工程到LogicLock区域
右键选择新建的“lock_mult”项，打开属性窗口。将左侧的工程层次栏中的pipemult模块拖入，拖入后会出现pipemult的标志，如图5.79所示。
图5.79拖入pipemult模块
5．编译工程
对包含底层模块的Logic Lock工程进行第一次编译。
6．反标
回到主界面打开刚才的lock_mult属性窗口。单击“Back-Annotate Contents”按钮。反标约束信息，选择反标输出路径，如图5.80所示。
成功反标后会在对话框中出现如图5.81所示信息。
图5.80输出反标信息 图5.81输出反标信息结果
7．导出assignment信息
选择“Assignment”/“Export Assignment”选项，如图5.82所示，导出约束信息。
8．打开乘法器顶层设计文件工程topmult
使用Quartas II软件打开另一个工程——乘法器工程topmult
9．替换底层模块设计文件
选择“project”/“Add/Remove Files in Project”选项，如图5.83所示。
图5.82输出Assignment信息 图5.83添加删除文件菜单
将原来的底层模块文件删除，使用刚创建的反标信息代替，如图5.84所示。
10．指定底层模块Assignment文件
回到主界面，单击左侧图标，展开topmult，可以看到如图5.85所示工程层次目录。
图5.84添加反标文件.vqm 图5.85工程层次目录
右键选择底层模块“pipemult:inst1”，选择“Locate”/“Locatein Assignment Editor”选项，如图5.86所示。
选择“Import File Name”，如图5.87。
图5.86Locate菜单 图5.87import file窗口
选择pipemult.qsf文件，也就是刚才所选择输出设置信息，如图5.88所示。
依次对每一个底层模块重复这个步骤。
11．导入Assignment文件
选择“Assignment”/“Import Assignment”，输入刚才输出的设置文件。
12．再次编译工程
编译整体工程，可以发现时钟频率符合要求，如图5.89所示。
图5.89时序分析报告
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