FPGANios-II-开发实例.docx
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1、5.4 Nios II 开发实例 5.4.1系统软硬件需求分析(见ppt)根据所用到的外设和器件特性,在Qsys中建立系统要添加的模块如下: (l)Nios 32 bit CPU。 (2)Jtag uart。 (3)on-chip memory。 (4)定时器 timer。 (5)按键PIO。 (6)LCD PIO。5.4.2 系统硬件设计1创建一个Quartus 工程在Quartus 软件中,利用创建工程向导新建工程clock,根据所用开发板类型选择相应器件,本例所用的是台湾友晶科技的DE2-115开发板,开发板上的FPGA器件为Cyclonc IV E系列EP4CE115F29C7芯片。在
2、Quartus中选择该芯片,如图5 .31所示。File-New 选Project工作目录:D:/altera_design/my_clock工程名:my_clockPage 2 of 5Page 3 of 5Page 4 of 5Page 5 of 5点finish2创建Nios系统模块(1)启动Qsys在Quartus 中选择菜单ToolsQsys命令,或者直接点击上具栏中Qsys的图标弹出如图5.32所示的Qsys界面。点击Clock Setting进行时钟设置,这里设为默认值,即50M,如图5.33所示。13.1中View-Clock(2)添加CPU和外围器件。从Qsys的元件池中选择
3、以下元件加入到当前设计的系统中:Nios 32 bit CPU、jtag uart、片上存储器on-chip memory、定时器、按键PIO、LCD。添加Nios 32 bit CPU。a 在Embedded Processors模块下,选择Nios Processor。b 双击或点击Add,会出现Nios 的设置向导(名为nios2_qsys_0)。e在Nios Core栏中选择Nios /S选项,如图5.34所示。d点击Caches and Memory Interfaces标签页,在Instruction Cache中选择4Kbytes,如图5.35所示。e. 点击JTAG Debug
4、 Module标签页,Debug level选择Level 1,如图5.36所示。f. 点击Finish回到Qsys界面。g. 将nios2_qsys_0重命名为cpu,如图5.37所示。选Rename ,输入cpuh. 将cpu的clk和reset_n分别与系统时钟clk_0的clk和clk_reset相连,如图5.38所示。注意:对模块命名时应遵循以下规则: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“_”。不能连续使用下划线“_”符号,在名字的最后也不能使用下划线“_”。添加JTAG UART接口JTAG UART是Nios系统嵌入式处理器新添加的接口元件,通过内嵌在A
5、ltera FPGA内部的JTAG电路,可实现在PC主机和Qsys系统之间进行串行字符流通信。a 在Qsys左侧的搜索栏中输入JTAG UART;选择Interface protocolsSerialJTAG UART并双击,或点击Add按钮,会出现JTAG UATT-jtag_uart_0的设置向导,如图5.39所示。b 系统其他选择默认设置,点击JTAG UART设置向导Finish按钮,返回Qsys窗口。c 将jtag_uart_0重命名为jtag_uart。d 进行clk、reset以及master-slave的连线,如图5 .40所示。添加定时器定时器对于HAL系统库中器件的驱动非常
6、有用。比如JTAG UART驱动使用定时器来实现10秒钟的暂停。添加定时器执行以下步骤:a 在Qsys搜索栏中输入timer,选择Peripherals下Microcontroller peripherals下的interval timer并双击鼠标左键,或点击Add按钮,会出现Avalon Timer-timer_0的设置向导,如图5.41所示。b在设置向导的Timeout Period选项中选择1 ms,其他选项保持默认设置。c点击Finish按钮,返回Qsys窗口。e 将timer_0重命名为system_timer。f 进行clk、reset和s1的连线,连线如图5 .42所示。添加片
7、上存储器on-chip memorya 在Qsys搜索栏中输入On-Chip Memory,选择Memories and Memory controllers下On-Chip下On-Chip Memory(RAM or ROM)并双击鼠标左键,或点击Add按钮,会出现On-Chip Memory(RAM or ROM)-onchip_memory2_0的设置向导,如图5 .43所示。b. Memory type选择RAM,Total memory size选择102400(100K)。c. 点击Finish按钮,返回Qsys窗口。d进行clk1、reset1和s1的连线,连线如图5.44所示。
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