NiosII FPGA开发入门：LED交替闪烁实验

"FPGA开发试验 - FPGA实例一：基于FPGA的点灯程序，通过NiosII软核实现LED交替闪烁" 本文将详细介绍如何进行FPGA开发，以"基于FPGA的点灯程序"为例，这是一个适合初学者的FPGA入门教程。在这个实验中，我们将使用NiosII软核处理器控制核心板上的两个LED灯交替闪烁，以此来学习和掌握FPGA设计的基本步骤和NiosII软件开发流程。 首先，实验的目标包括熟悉NiosII软核的定制和软件开发流程，了解NiosII IDE的使用，掌握基本的软件调试技巧，以及学习如何利用Cyclone系列FPGA中的PLL（锁相环）。 新建工程的步骤如下： 1. 创建一个名为“sopc_led”的工程目录，并在该目录下使用QuartusII创建一个新的工程，同样命名为“sopc_led”。同时，需要新建一个顶层图文件并将其保存在工程中。 接下来，我们将进入SOPC（System On a Programmable Chip）Builder进行NiosII处理器及其外设的定制： 2. 启动SOPC Builder，设定系统名称为“niosii_c”，注意避免使用空格和特殊符号。选择时钟频率为50.0MHz，目标器件系列为Cyclone。在左侧的功能模块列表中，可以根据需求选择并添加所需组件。 3. 添加NiosII处理器：选择“NiosIIProcessor – Altera Corporation”，并选取经济型的NiosII/e CPU核。此外，还需要配置JTAG Debug Module，选择Level 1的调试支持。 4. 配置完成后，工程中会自动生成一个名为“cpu_0”的NiosII处理器。如果需要，可以通过右键选择“Rename”来重命名。 这个简单的LED实验的核心是编写控制LED闪烁的软件代码。在NiosII IDE中，可以编写C语言程序来控制GPIO（General Purpose Input/Output）接口，进而控制LED的亮灭状态。代码通常会包含初始化GPIO端口、设置输出模式、以及循环控制LED的开关。 在完成硬件描述语言（如VHDL或Verilog）的设计并综合后，需要将软件代码与硬件设计进行连接。这一步骤通常通过生成系统配置文件（如.sopcinfo）和设备驱动程序完成。最后，编译整个系统并在硬件上下载执行，观察LED的闪烁效果。 这个FPGA开发试验提供了一个实践性的学习平台，帮助初学者理解FPGA设计的基本流程，掌握软硬件协同设计的概念，并对NiosII嵌入式系统有深入的认识。通过这样的练习，开发者能够逐步熟练掌握FPGA的开发技能，为进一步的复杂系统设计打下坚实的基础。