AGM的FPGA芯片开发流程总结

AGM的FPGA和CPLD开发涉及两个工具：Quartus和Supra，前者大家很熟悉了，用来完成综合，后者为AGM的私有工具，用来完成布局布线，核心是一个叫做af.exe的命令行软件。

Quartus和Supra的桥梁：simulation\modelsim目录

仔细观察可以发现，AGM的工程目录中有个特殊的目录：simulation\modelsim，里面有一些.vo文件，关于.vo文件的定义可以看这里。.vo文件是个文本文件，可以打开，打开以后发现就是一些Verilog代码，可以理解成网表。Quartus编译是为了输出这些.vo文件，而Supra需要这些.vo文件作为输入。

知道这一点，开发过程就会清晰很多：

1. 如果verilog源代码修改了，那么需要在Quartus中重新编译更新.vo文件，然后在Supra中重新编译

2. 如果只是修改管脚分配这样的操作，不需要重新在Quartus中编译，直接修改.asf文件中的管脚分配，在Supra中重新编译即可

Quartus中需要设置什么器件

对于替换型号，Altera和AGM有对应的芯片，在Quartus中选择对应芯片即可，比如AG10KL144可以选择EP4CE10，然而对于AG1280Q48这样的芯片，Altera并没有对应的型号，应该选择什么芯片呢？实际上可以随便选择，选择一个容量接近或者更大的型号即可，因为Quartus只是用来综合，生成simulation\modelsim目录下的.vo文件，并不涉及布局布线，像器件选择，还有管脚分配这样的操作都没有意义。

af_quartus.tcl脚本的作用

AGM的教程包括Supra软件都会提到这个脚本，需要在Quartus中运行，目前该脚本的作用主要由两个，

1. 设置Quartus的.qsf文件，比如要输出simulation\modelsim里的.vo文件就要在.qsf文件中设置

2. 编译Quartus工程，生成.vo文件

实际上编译过程用户在Quartus中按Ctrl+L进行即可，没有必要放到这个脚本中。Quartus中也没有必要进行布局布线，不过我试了下按Ctrl+K分析和综合不会生成.vo文件，所以还是要按Ctrl+L进行一次完成的编译。

还有需要注意的一点是这个脚本会重写.qsf文件，重新运行这个脚本的时候，用户在Quartus中的一些设置会被冲掉，比如添加了某个verilog源文件，重新运行这个脚本就被冲掉了，编译会报错找不到对应的verilog模块。解决方法就是再次在Quartus中添加对应的verilog文件。af_quartus.tcl这个脚本只需要在新建工程后运行一次即可，不需要每次都运行，如果你使用版本控制，.qsf文件也建议加入版本控制。

编译和下载脚本化

开发过程中，要多次编译、下载，这些都是在Supra中进行的，实际上Supra也是调用了af.exe执行了一些命令，用户完全可以不用Supra，直接调用af.exe，如果你熟悉Linux，并且在Windows上使用MSYS2这样的命令行，可以编写两个脚本将以上过程脚本化

构建脚本build.sh：

#!/bin/sh
echo "setup envirenment variable..."
#export PATH="/d/EE/FPGA/AGM/Supra-2022.06.b0-454528eb-win64-all/bin:$PATH"
. supra_vars.sh
af.exe -B --batch --mode QUARTUS -X "set QUARTUS_SDC true" -X "set FITTING timing_more" -X "set FITTER hybrid" -X "set EFFORT highest" -X "set HOLDX default" -X "set SKEW basic"

下载脚本download.sh：

#!/bin/sh

echo "setup envirenment variable..."
. supra_vars.sh

if [ $# -eq 1 ]; then
    case $1 in
    sram)
    echo "Program SRAM of AG1280Q48"
    af.exe -B -X "set blaster_id 0" -X "source -progress 1000 Blink_AG1280_sram.prg"
    ;;
    flash)
    echo "Program FLASH of AG1280Q48"
    af.exe -B -X "set blaster_id 0" -X "source -progress 1000 Blink_AG1280_hybrid.prg"
    ;;
    erase)
    echo "Erase FLASH of AG1280Q48"
    af.exe -B -X "set blaster_id 0" -X "set bitgen_usb_speed 3000" -X "exit [catch {erase_flash}]"
    ;;
    esac
else
    echo "Usage $0 [sram|flash|erase]"
fi

注意代码中的supra_vars.sh用来设置环境变量，让shell可以找到af.exe，也可以直接设置全局的环境变量。