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发布时间 : 2022-05-12 17:10    点击量:

  bob综合体育官方app下载ios版 - Apple storeNIOSII使用NIOSIIIDE集成开发环境来完成整个软件工程的编辑、编译、调试和下载。在采用NIOS处理器设计嵌入式系统时,通常会按照以下步骤。

  (2)根据分析结果,选择片外外设或片内IP(知识产权核)。除此以外,还要对选择的IP和外设进行初步性能评估,以保证能够满足系统需求。

  其中,片内逻辑是指实现在FPGA内部的电路设计,系统模块指的是由SOPCBuilder自动生成的设计。

  SOPCBuilder会根据用户选择的IP生成相应的HDL描述文件(系统模块文件),这些文件与用户逻辑区域内的设计描述文件一起由Quartus软件综合,然后下载到FPGA内,这样就构成了系统的硬件基础。

  系统模块包含至少一个Avalon主外设和整个Avalon总线模块。系统模块通常还包含一些Avalon从外设,例如UART、PIO和定时器等。SOPCBuilder可以帮助设计者从IP库寻找合适的IP并很快地集成一个系统,它采用图形用户界面(GUI)显示和组织IP模块,能够自动生成IP模块互连逻辑以及生成用于综合和模拟的文件,使得设计者可以轻松完成系统设计。

  当用户使用SOPCBuilder创建一个新的系统时,SOPCBuilder会为该系统自动生成一个PTF文件,所有的设计信息都存储在该PTF文件里。当使用SOPCBuilder重新打开一个已有的系统时,SOPCBuilder会从并且只从PTF文件中读取系统具体设计信息。

  用户逻辑区内可以包含用户自定义的Avalon外设,以及同系统模块无关的其他的用户自定义逻辑。硬件系统建立起来以后,用户可以利用Altera公司提供的NIOSIIIDE工具结合SOPCBuilder生成的与硬件系统对应的软件开发包来开发用户软件。

  用SOPCBuilder来选择合适的CPU、存储器及外围器件,比如片内存储器、PIO、UART和片外存储器接口。

  使用QuartusII软件选取具体的器件,并对SOPCBuilder生成HDL设计文件进行布局布线;再根据开发板分配I/O管脚;编译完后生成适合目标器件的网表。

  使用下载电缆将配置文件下载到开发板上。当校验硬件或时钟完毕后,就可以开始软件开发工作了。

  选择NIOSII/e经济型处理器,其特点是占用逻辑资源少,编译速度快,不包括缓存,如图8.4所示。

  它是NIOSII系统嵌入式处理器新添加的接口元件,通过内嵌在AlteraFPGA内部的联合测试行动组(JTAG)电路,在PC主机和FPGA之间进行串行字符流通信。特点是在运行时在调试区输入信息可以与FPGA进行交互。

  通常的系统都需要用户指定一个内存空间,这个内存是指RAM,可以是片上的,也可以是片外的SDRAM或SRAM等。如果用户程序较大,超出了EP1C20所能定制的最上RAM容量,则也可以将程序放在SDRAM中运行。

  软件使用Avalon接口来连接片上元件和Avalon主从端口的。在NIOS开发板上,要实现NIOS系统与FPGA片外存储器通信,就必须在Avalon总线和连接外部存储器的总线之间添加一个桥,这个桥就是Avalon三态总线中选择为Avalon外部总线添加寄存器。

  通用串行总线协议是我们最常用的通信协议,所以把它也添加到我们的系统里。注意选择所需的数据帧格式,如图8.11所示。

  以上几个步骤包含了一个标准SOPC一般所需要的设备,根据下面信息栏中的提示把RAM的数据线连接到总线上。接下来指定Flash地址为基地址,自动分配基地址及中断。

  需要注意的是由于Flash与SRAM共用一条数据总线,所以要把SRAM的片选关闭,如图8.14所示。

  这样一个硬件系统规模已经比较完整了,可以作一些设计,比如Flash读写、液晶显示、串口传输等功能。把这些集合起来就可以用C++软件编写一个简单的图像处理算法。

  (1)在用SOPCBuilder系统集成软件进行硬件设计同时,开始编写C/C++软件,比如算法或控制程序。用户可以使用现成的软件库和开放的操作系统内核加快开发进程。

  下面主要介绍使用SOPCBuilder来为一个NIOSⅡ嵌入式处理器系统进行软件开发的过程,具体实现过程如下。

  单击“SOPCBuilderSystem”右边的“Browse”按钮打开目录对话框,从该工程目录下找到“NIOSII_c.ptf”,因为NIOSIIIDE必须从这个文件获取该系统的相关信息。打开该文件后,界面显示如图8.19所示。

  编译之前我们先对项目进行一些设置,以使编译器编译出更高效、占用空间更小的代码。右键单击工程名称,在弹出的菜单中选择“Properties”选项,如图8.20所示。

  在系统库工程属性对话框中,同样在“ConfigurationSettings”点击“General”页面,在“OptimizationLevel”中选择“Optimizesize(-Os)”,如图8.23所示。

  然后,单击该对话框左侧的“SystemLibrary”打开“SystemLibrary”属性页面。将“Maxfiledescriptors:”栏改为4,清除“Cleanexit(flushbuffers)”和“Linkwithprofilinglibrary”,选上“Reduceddevicedrivers”和“SmallClibrary”,如图8.24所示。

  右键单击工程,在弹出的菜单中选择“BuildProject”选项,开始进行软件工程编译(为使编译过程更加顺利,此时最好关闭杀毒软件和其他占用电脑资源较大的软件)。

  如果工程设计无误,可以看到以下信息:“Buildcompleted”。如果看到了该条提示,表示软件编译成功,可以看到程序占用空间等信息。

  将ByteBlasterII下载线接到FPGA实验平台的JTAG口,接上5V电源。选择“Run”菜单下的“DebugAs”选项,选择“NIOSIIHardware”,如图8.26所示。

  选择后,NIOSIIIDE会打开调试界面(DebugPerspective)。可以在程序中设置断点,运行停止在断点处(图8.27的箭头处),如图8.27所示。

  单击继续执行(Resume)按钮,程序就会继续运行。单击暂停按钮,程序暂停运行。单击停止按钮,将退出运行,如图8.28所示。

  编写完软件工程后,我们还要回到QuartusⅡ里面对整个系统进行编译。选择“Processing”菜单下面的“StarCompilation”。编译成功以后我们就可以选择“Tools”菜单里面的“Programmer”,下载整个配置到FPGA中去了。

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