基于 NIOSII 软核的流水灯

一只白虫

已于 2023-05-29 20:16:44 修改

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文章标签： fpga开发

于 2023-05-29 19:39:41 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_58807717/article/details/130250479

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一、硬件部分设计

1、创建新项目

2、进行Qsys系统设计

点击 Tools 下拉菜单下的 Platform Designer 工具

点击 File-save，在文件名中填写为 kernel 后点击 OK

鼠标放在 clk_0 处点击右键 Edit 或是双击 clk_0 元件，对 Clock 进行时钟设置，设为 50M

添加 Nios II 32-bit CPU

将 nios2_qsys_0 重命名为 cpu，点击”Rename”即可重新命名

将 cpu 的 clk 和 reste_n 分别与系统时钟 clk_0 的 clk 和 clk_reset 相连

注意：对模块命名要遵循以下规则：

⚫ 名字最前面应该使用英文；

⚫ 能使用的字符只有英文字母、数字和下划线“_”；

⚫ 不能连续使用“_”符号，在名字的最后也不能使用“_”。

添加 jtag uart 接口。

在 JTAG UART-jtag-uart_0 的设置向导中保持默认选项，点击 Finish，将 jtag-uart_0 重命名为 jtag-uart。

进行 clk、reset 以及 master-slave 的连线，进行中断 irq 连线

添加片上存储器 On-Chip Memory(RAM)核

在” Size ”栏中的” Total memory size ”窗口中输入 40960 （即片上内存的大小为 40KB ），其余选项保持默认，点击 Finish 。

将 onchip_memory2_0 改名为 onchip_ram

进行时钟、数据端口、指令端口的连接

添加 PIO 接口

Width 为 8bits ， Direction 选择 output ，其余选项保持默认，点击Finish 。

将pio_0 改名为 pio_led

进行时钟、数据端口、指令端口的连接

添加片 System ID Peripheral 核

保持默认选项，单击 Finish，将 sysid_qsys_0 改名为 sysid

进行时钟、数据端口的连接

3、完成 Qsys 设计的后续工作

基地址分配（完成后”Base”栏将出现不会重复的具体的地址）

分配中断号

在” IRQ ”标签栏下点选” Avalon_jtag_slave ”和 IRQ 的连接点就会为” jtag_uart ”核添加一个值为 0 的中断号

指定 NIos II 的复位和异常地址

最终完成的连接图

生成 Qsys 系统

点击Close 后关闭窗口后，再关闭Platform Designer主界面

在原理图(BDF)文件中添加PD生成的系统符号

加入Quartus II IP File 文件

3、进行逻辑连接和生成管脚

开发板晶振为 50M ，与系统默认一致，因此，这里我们不需要修改逻辑连接

生成管脚

将管脚”clk_clk ”改名为clock ，管脚” reset_reset_n ”改名为 reset_n ，管脚 out_led_export[7..0] 改为 out_led[7..0]

5、芯片引脚设置

进行unused pin设置，可能会收到外部信号的干扰，将未用引脚设置为Asinput tri-stated。

特殊引脚设置，设置为常规引脚

6、编译工程

7、分配物理针脚

二、软件部分设计

1、启动Nios II SBT

启动Workspace 选择当前的项目目录，点击OK

2、创建工程

系统会自动生成一个打印“hello_world”的软件工程，在 hello_world.c 中我们可以看到相应代码

4、修改程序

#include "system.h"
#include "altera_avalon_pio_regs.h"
#include "alt_types.h"
const alt_u8
led_data[8]={0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0x7F,0xFF};
int main (void)
{
 int count=0;
 alt_u8 led;
 volatile int i;
 while (1)
 { if (count==7)
     {count=0;}
   else
     {count++;}
   led=led_data[count];
   IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_LED_BASE, led);
   i = 0;
   while (i<500000)
   i++;
 }
 return 0;
}