SOPC之NiosⅡ系统（五）

原创

于 2023-07-18 22:22:09 发布 · 979 阅读

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#fpga开发 #嵌入式硬件

文章详细介绍了如何创建NiosⅡBSP工程，包括通过NiosⅡSoftwareBuildToolsforEclipse创建项目，设置BSPEditor以优化驱动和库，以及创建C代码文件。接着展示了几个NiosⅡ实例，如HelloNIOSⅡ、读取SystemID和Timestamp、蜂鸣器定时鸣叫以及拨码开关控制。最后，文章讲解了FPGA器件的代码固化过程，包括生成HEX文件、加载程序存储器初始化文件和生成JIC文件以实现固件烧录。

NIOS Ⅱ系统实例

3.2 System ID与Timestamp

2.创建BSP工程

2.1 创建BSP工程

进行Nios Ⅱ嵌入式软件开发

点击Tool->Nios Ⅱ Software Buid Tools for Eclipse，创建工作空间

点击File->New->Nios Ⅱ Application and BSP from Template新建项目

点击Target hardware information中的[...] 按钮选择Quartus工程下的.sopcinfo文件，Nios II SBT for Eclipse软件会自动识别Qsys系统中CPU的名称

然后给创建的 Nios Ⅱ工程命名(名称需要以英文字母开头，可以包含字母、数字和下划线，不能有中文及特殊字符)

在取消勾选Use default location后可以修改然后将工程存放的位置

在Project template一栏中列出了一些工程模板，也可以选择创建空白工程 (Bland Project)

点击下方Next系统会自动创建一个BSP(Board Support Package，板级支持包)工程，提供了访问底层硬件（Qsys 系统）的函数库

.sopcinfo文件是Qsys系统生成时一同产生，包含了所有Qsys系统的硬件信息，将它导入到BSP工程使得BSP获得全部硬件信息

在Project Explorer下出现了nios2bsp_bsp工程，可以看到这个文件夹下包含了各种和当前Qsys系统相关的板级动源文件和头文件，供应用软件调用。

头文件system.h将Qsys系统中的 Nios Ⅱ处理器和所有外设的名称、基地址、中断有无以及优先级号码等相关硬件信息进行了定义。

其中nios2bsp是C/C++应用工程，nios2bsp_bsp是函数库

2.2 BSP Editor

在BSPEditor中可以对板级驱动层进行一些定制化的配置，比如代码裁剪、标准输入/输出外设和定时器外设的设置等。

在Project Explorer下工程名右键点击Nios Ⅱ->BSP Editor

在左侧一栏选中Common，然后在右侧勾选两个选项:

enable_reduced_device_drivers: BSP为处理器的外设提供了两个版本的驱动库:一种是执行速度快但代码量比较大的版本:另一种是封装小的版本。默认使用的是代码量大的版本，这里通过[enable reduced device drivers]选项来选择封装小的版本，从而减少代码量。

enalbe_small_c_library: 完整的ANSIC标准库通常不适用于嵌入式系统，BSP提供了一系列经过裁剪的ANSIC标准库，占用资源比较少，通过[enalbe small c lbrary]选项来选择精简的ANSIC标准库。

在左侧一栏选中Settings，将右侧两个选项(默认勾选) 取消勾选:

enable_c_plus_plus: 使用 C 语言来编写软件程序，因此不需要使能 C+。

enable clean exit: 当选中该选项时，系统库在主函数main()返回时会调用exit()。调用 exit0时，首先会清理I/O的缓冲区，然后再调用exit()。当不选中该选项时，系统库会只调用exit()，这样将会节省程序空间。对于嵌入式系统程序来说，一般都不会从 main()返回，所以可以不勾选该选项。

设置完成后先点击Generate然后再点击Exit

2.3 创建C代码文件

在Project Explorer下工程名右键点击New->Source File新建C代码源文件

在Project Explorer下工程名右键Build Project (CTRL+B)进行软件工程编译

3.Nios Ⅱ实例

3.1 Hello NIOS Ⅱ

通过JTAG UART在Nios Console中每隔3s打印一串“Hello NIOS II”的字符串

#include "system.h"     //定义Qsys中各个外设的地址、中断优先级等基本硬件信息
#include <stdio.h>      //定义标准输入、输出函数
#include <unistd.h>     //包含了延时函数usleep()函数的生命

///////////////////////////
//功能：每隔3s通过JTAG UART打印一条字符串“Hello NIOS Ⅱ”
///////////////////////////

int main(void)
{
	while(1)
	{
		printf("Hello NIOS II!\n");
		usleep(3000000);
	}
	return 0;
}

printf对应的设备在BSP Editor中设定