Nios II FPGA开发入门教程

"这篇教程介绍了如何入门Nios系统，包括所需的软件工具和FPGA开发板的准备，以及从建立工程到生成模块的步骤。作者赵亮在2008年4月分享了这一过程，主要涉及到Quartus、Sopc Builder、NIos IDE的使用，并在EP2C5 FPGA开发板上进行实践。" Nios是 Altera 公司推出的一种软核处理器，用于FPGA（Field-Programmable Gate Array）设计中，允许用户在FPGA内部构建定制化的嵌入式处理器系统。本教程是针对Nios入门的学习指南，主要讲解了如何利用相关软件工具建立和配置Nios系统。 1. **准备工作** - **Quartus软件**：这是Altera公司的综合、适配、编程和仿真工具，用于FPGA的设计与实现。 - **Sopc Builder**：这是构建嵌入式系统的重要工具，用来配置和生成Nios II处理器系统，包括处理器、存储器和其他外设。 - **NIos IDE**：专门用于Nios II处理器的集成开发环境，支持C/C++编程。 - **FPGA开发板**：在这里使用的是EP2C5开发板，具备FPGA芯片和必要的外围接口，便于硬件调试。 2. **建立工程** - **创建项目目录**：为了管理文件，应建立独立的目录存放所有工程文件。 - **选择芯片型号**：在Quartus中选定所使用的FPGA芯片，如EP2C5。 - **建立原理图文件**：这是FPGA设计的基础，用于描述硬件逻辑。 - **启动Sopc Builder**：配置Nios II处理器系统，包括处理器、内存和外设。 3. **配置Nios系统** - **选择处理器**：在Sopc Builder中选择Avalon Components下的NiosIIProcessor，这里选择了NIosII/e型号。 - **添加内存**：配置On-chip Memory，为系统分配内部RAM，教程中分配了2KB。 - **配置PIO**：创建PIO（Parallel Input/Output）组件，用于8位数据输出，设置为输出类型。 - **生成模块**：确认配置无误后，点击Generate生成Nios系统模块。 4. **返回Quartus进行硬件配置** - **添加模块**：将生成的Nios系统模块导入Quartus工程。 - **配置输入输出**：指定CPU的时钟、复位信号以及输出端口（如8位数据输出），这里连接到开发板上的LED。 5. **编译与下载** - **编译工程**：按Ctrl+k进行编译，检查并解决可能出现的警告或错误。 - **配置管脚**：根据开发板的特性分配管脚，例如将输出连接到LED。 - **生成sof文件**：编译链接后生成sof文件，这是FPGA配置文件。 - **下载到FPGA**：通过JTAG接口将sof文件烧录到FPGA中，实现硬件功能。 通过以上步骤，一个基本的Nios II系统就在EP2C5 FPGA开发板上搭建完成，能够进行简单的控制和数据输出。后续的学习和开发可在此基础上进行C/C++编程，实现更复杂的嵌入式应用。