高级FPGA教学实验：嵌入式系统设计与NiosII应用实战

高级FPGA教学实验平台实验指导书－嵌入式系统设计是一本详细的教程，旨在帮助学生通过实践学习高级FPGA技术在嵌入式系统设计中的应用。本书分为两个主要部分：NiosII使用说明和上机实验。 第一部分是关于NiosII的深入讲解。NiosII是Altera公司推出的一种用户可配置的通用RISC（Reduced Instruction Set Computer）嵌入式处理器，其特点是灵活性高、性能强大。它被广泛集成在Altera的各种FPGA器件中，如Stratix II、Cyclone II等，能提供超过200 DMIPS的处理能力。Nios II系列的特点包括可定制性，用户可以根据项目需求从多种处理器和IP核中选择，从而实现高度定制化的嵌入式系统。此外，Nios II处理器的优势还包括低功耗、小型代码大小以及高度的集成能力。 上机实验部分包含了一系列实战练习，涵盖了NiosII的基础开发流程到实际应用的实战项目。实验内容包括： 1. 实验一：LED显示 - 学习NiosII开发流程，通过控制LED灯展示基本的硬件编程能力。 2. 实验二：计数显示模板 - 实践NiosII的计数功能，并将其显示出来，锻炼数字逻辑操作技能。 3. 实验三：计数器实验 - 深入理解计数器在嵌入式系统中的作用，掌握基本计数器设计。 4. 实验四：十 字路口交通灯控制 - 应用NiosII进行模拟交通信号控制，提升系统控制逻辑能力。 5. 实验五：LCD滚屏显示 - 学习如何使用NiosII驱动液晶显示屏，涉及字符界面和图形界面的显示。 6. 实验六：串口通信 - 实现基本的通信协议，如UART，了解嵌入式设备间的通信。 7. 实验七：简单数字钟 - 建立一个基本的时间显示系统，体验实时时间处理。 8. 实验八：Flash功能测试 - 测试并验证FPGA内部存储器的功能，增强对存储器管理的理解。 这些实验不仅让学习者熟悉NiosII的开发环境和工作原理，还通过实际项目训练了他们的系统设计、编程调试和文档撰写能力，有助于培养嵌入式系统设计的实际操作经验。通过这个实验平台，学生们能够逐步提升在高级FPGA上构建嵌入式系统的综合技能。