NiosII嵌入式处理器设计实战与应用指南

"NiosII软核处理器设计与应用" NiosII处理器是 Altera 公司推出的一种可定制的软核CPU，适用于基于FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的嵌入式片上系统（SOPC，System-On-a-Chip）。该处理器为用户提供了高度灵活的设计选择，可以根据具体应用需求进行定制，如处理器的性能、功耗以及外围接口等。NiosII处理器分为三种不同的内核版本：NiosII/f（快速型）、NiosII/e（经济型）和NiosII/r（实时型），以满足不同性能和功耗的需求。 文档的作者通过多个版本的修订，逐步完善了对NiosII处理器的学习和设计指导，从入门到精通，涵盖了从软件平台到硬件平台的全面介绍。在软件平台上，通常会涉及开发环境的搭建，如使用 Quartus II 工具和 Nios II Software Build Tools for Eclipse 进行设计、编译和调试。硬件平台则包括了实验板的详细电路分析，这对于理解实际应用中的硬件交互至关重要。 在硬件平台部分，文档详述了实验板的各个组成部分，包括存储电路、配置电路、输入输出（I/O）如按键和LED、LCD模块、EEPROM、PS/2和VGA接口、红外通信、串口通信、时钟与锁相环、以及电源电路等。这些内容不仅帮助用户了解硬件结构，也提供了实践操作的基础。 实验部分主要分为逻辑部分实验和NiosII基础实验两大部分。逻辑部分实验涵盖了基础的数字电路功能验证，如七段数码管显示、蜂鸣器演奏、红外通信、I2C总线控制E2PROM等，旨在让学习者掌握基本的硬件控制。NiosII基础实验则更深入，包括了JTAG UART通讯、LCD模块显示、按键中断处理、计数器、定时器编程、I2C控制器的使用等，这些都是在嵌入式系统中常见的功能实现。 最后，文档还涉及到了基于硬件抽象层（HAL，Hardware Abstraction Layer）的设备控制，这部分内容涵盖了如何利用HAL库进行文件系统、中断处理、设备驱动等方面的编程，使得开发者能够更方便地与硬件进行交互，降低了系统开发的复杂性。 这份文档为读者提供了一个全面了解和掌握NiosII处理器设计与应用的平台，从理论到实践，覆盖了嵌入式系统设计的多个关键环节，对于学习和开发基于FPGA的SOPC系统具有很高的参考价值。