NIOS II FPGA开发实战：UART接口与中断处理

"这篇文档主要介绍了在FPGA中使用NIOS核进行开发，并且强调了充分利用已有资源的重要性。文中详细讲解了NIOSII UART（通用异步收发传输器）的使用方法，包括如何处理中断和读写数据，以及与硬件接口的交互。此外，还提到了NIOSII PIO（可编程输入/输出）的配置和使用，阐述了其在SOPC Builder中的设置选项。" 在FPGA设计中，NIOS是Altera公司提供的一种软核CPU，它允许用户根据需求定制处理器功能。NIOS核可以集成在FPGA内部，用于实现复杂的控制逻辑和数据处理任务。在本篇文档中，我们聚焦于NIOS系统中的两个关键组件：NIOSII UART和NIOSII PIO。 1. NIOSII UART: 这是一种常用的串行通信接口，用于设备间的异步通信。在上述代码示例中，`handle_uart_interrupts`函数展示了如何处理UART中断事件。当接收到数据时，会读取`RXDATA`寄存器来获取数据，同时监控`END_OF_PACKET`标志位以确定传输结束。为了正确地处理UART的输入输出，需要包含`altera_avalon_uart_regs.h`头文件，该文件定义了UART的寄存器接口。此外，代码还展示了如何打开和关闭设备文件（如`/dev/uart_0`），以及如何解析和处理接收到的数据。 2. NIOSII PIO: PIO是NIOS II系统中处理输入/输出操作的重要部分。在SOPC Builder中，你可以配置PIO的引脚分配、方向（输入或输出）、中断掩码等参数。在硬件层面，每个PIO可以控制FPGA上的一个或多个IO引脚。代码示例没有给出具体的PIO操作，但提到可以设置中断触发方式（如RISING、FALLING或ANY），这允许根据输入信号边沿触发中断，从而实现事件驱动的程序执行。 总结来说，本文档提供了关于在FPGA中使用NIOS核进行UART通信和GPIO管理的实践指导，帮助开发者理解和利用这些基本组件进行系统级设计。通过理解和熟练运用这些知识，可以有效地在FPGA上构建高效、灵活的嵌入式系统。