SOPC系统设计基础教程详解

"《SOPC系统设计入门教程》是由邵舒渊和卢选民编写的，这本教程是西北工业大学大学生创新中心的内部培训教材，同时也被用作全国大学生电子设计竞赛“ALTERA杯”EDA/SOPC专项设计竞赛的参考教材。书中详细介绍了如何使用QuartusII 7.0版本进行SOPC（System on a Programmable Chip，可编程片上系统）设计。" 《SOPC系统设计入门教程》首先从基础概念出发，详细阐述了SOPC的概念，即通过集成多种功能模块在一个可编程芯片上构建完整的系统。接着，教程深入解析了SOPC系统的设计流程，包括SOPCBuilder的设计阶段和整个SOPC系统开发流程。SOPCBuilder是ALTERA公司提供的工具，用于构建定制化的SOPC系统。 在系统架构部分，教程讲解了Nios CPU的核心特性，如指令总线主端口、数据总线主端口、缓冲存储器、移位单元、乘法支持和中断支持。Nios还包含一个片上调试模块，便于系统调试。此外，教程介绍了Avalon总线，这是ALTERA的片上互连总线标准，包括其基本概念、传输方式、三态接口和地址对齐规则。 外设IP模块是SOPC设计的重要组成部分，教程列举了几个常见的模块，如通用异步串行接口（UART）、可编程并行输入/输出模块（PIO）、定时器和DMA控制器，这些都是SOPC系统中常用的功能部件。 进入硬件开发章节，教程详细介绍了使用QuartusII创建和配置SOPC系统的过程，包括创建工程、定义系统频率、添加CPU和外设、指定基地址、生成系统模块、编译设计以及编程FPGA。最后，还涉及了如何将设计下载到Flash存储器，以便在实际硬件上运行。 在软件开发部分，教程涵盖了软件开发流程、开发环境的搭建，特别是针对Nios处理器的GNUPro工具、Nios OCI调试模块和Nios SDK的使用。软件开发还涉及到可配置的处理器硬件属性，如乘法器、高速缓存、多主总线结构和DMA，以及外设和存储器接口的配置。 Nios SDK是软件开发的关键，包含了头文件（inc目录）、库文件（lib目录）和源代码（src目录），这些都为开发者提供了丰富的资源和接口，便于编写和调试应用程序。 综上，《SOPC系统设计入门教程》是一本全面介绍SOPC设计的教材，适合初学者和有一定基础的工程师，它提供了从理论到实践的详尽指导，帮助读者掌握SOPC系统的构建和软件开发。