基于NIOS II的流水灯

最新推荐文章于 2024-05-14 23:47:48 发布

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jackinzhou

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分类专栏： Nios II 文章标签：语言工作 delay 开发工具 c 嵌入式

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/jackinzhou/article/details/7973444

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本文详细介绍了如何使用Quartus II 9.0和Nios II IDE开发基于Nios II软核处理器的流水灯控制系统。通过创建Nios II软核处理器系统，配置处理器、内存和并行I/O端口，然后在Nios II IDE环境下创建应用工程，编辑和编译C语言源文件，最终实现程序在目标电路板上的运行和调试。

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通过设计一个由18个发光二级管组成的流水灯控制电路来完整地描述Nios II软核处理器系统的开发过程。

开发环境：Quartus II 9.0、Nios II 9.0 IDE。

说明：详细内容参考赫建国倪德克郑燕编著《基于Nios II内核的FPGA电路系统设计》电子工业出版社。

1 配置NIOS II软核处理器系统

1.1 创建Nios II软核处理器系统

首先新建一个文件夹，该文件夹用来保存整个设计过程生成的文件。接着由Quartus II开发软件创建一个工程（本次试验选用目标FPGA芯片Cyclone II系列的EP2C35F672C6），并建立一个原理图输入文件。在Quartus II窗口中，由菜单“Tools→SOPC Builder”可以打开Nios II软核处理器系统开发工具，系统出现下图所示的SOPC Builder启动画面。

在创建Nios II软核处理器系统对话框“create new system”中的文本框“System Name”中输入将要创建的NiosII软核处理器系统的名称led18_cpu。注意：Nios II软核处理系统的名称不要与Quartus II的工程名称相同。完成后单击“OK”按钮关闭该对话框，同时系统将自动出现如下图所示的Nios II软核处理器系统配置窗口。

Nios II软核处理器系统配置窗口右侧为目标器件“Target”的系列名称“Device Family”，这个系列名称建议由创建Quartus II工程时选择的具体目标器件来决定。“Target”的右侧用来设置Nios II软核处理器的系统时钟“Clock Setting”。设置的时钟频率必须与处理器在工作时实际使用的时钟频率一致，若没有，则单击“Add”添加系统时钟，还可以设置多个。

1.2 配置Nios II软核处理器系统

1配置Nios II软核处理器

在如上图所示的Nios II软核处理器系统配置窗口的“System Contents”选项卡中，选择“Nios II Processor”，单击选项卡中的“Add”按钮将出现如下图所示的Nios II软核处理器“Nios II Processor”配置窗口。Nios II软核处理器具有3种类型：经济型内核“Nios II/e”、标准型内核“Nios II/s”和快速型内核“Nios II/f”。不同类型的处理器内核具有不同的功能和技术指标，当然在获得强功能和高技术指标的同时也需要付出较多的逻辑资源，同时使用过程也变得复杂。鉴于这里控制18个发光二级管的任务比较简单，系统工作速度也不需要很高，因此选择经济型内核“Nios II/e”。在选择经济型内核“Nios II/e”的情况下，不能向处理器添加硬件乘法器和硬件除法器，因此这些设备对应的选项无效。复位矢量“Reset Vector”和异常矢量“Exception Vector”指向的储存器及地址需要在完成处理器配置之后才能设置。