SOPC技术实践：NiosII LED流水灯控制系统设计

"SOPC 流水灯实验是一个用于学习SOPC（System on a Programmable Chip，可编程片上系统）基本开发流程的实践项目。实验目标是熟悉Quartus II软件、NiosII IDE集成开发环境，并通过控制8位LED灯的流水效果来实现硬件设计。实验步骤包括在Quartus II中创建新项目，选择EP2C35F672C6芯片，使用SOPC Builder构建系统，添加Nios II CPU、LED PIO、调试串口和RAM等组件，以及对模块进行命名和配置。实验中还强调了模块命名的规则，应使用英文，允许字母、数字和下划线，但不允许连续或结尾使用下划线。" 在SOPC 流水灯实验中，学生将深入理解以下关键知识点： 1. **SOPC技术**：SOPC是一种将多个功能部件集成在单个可编程逻辑器件上的设计方法，允许灵活定制系统功能并降低系统成本。 2. **Quartus II软件**：这是Altera公司提供的一个综合工具，用于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的设计、仿真、编程和管理。学生需要掌握如何新建项目、设置芯片型号以及管理工程文件。 3. **Nios II IDE**：这是嵌入式处理器Nios II的集成开发环境，用于编写、编译、调试和运行嵌入在FPGA中的软件。在实验中，学生需要熟悉其使用以便控制硬件资源。 4. **硬件部分设计**：包括选择适当的FPGA芯片（如EP2C35F672C6），定义系统名称、语言、工作频率等参数，并添加必要的硬件组件。例如，选择Nios II处理器作为核心CPU，添加LEDPIO用于控制LED灯，以及JTAGUART接口用于调试和数据传输。 5. **模块命名规范**：在SOPC设计中，模块命名有特定的规则，这关系到代码的可读性和系统识别。了解并遵循这些规则是保证设计正确性的基础。 6. **系统构建**：通过SOPCBuilder工具，学生需要将各个硬件组件连接起来，形成一个完整的系统。这涉及到对CPU、外设接口等的配置。 7. **JTAGUARTInterface**：这是一种串行通信接口，用于系统与外部设备（如PC）之间的通信，常用于程序下载、调试和数据交换。 8. **流水灯控制**：实验的核心任务是实现8位LED灯的流水效果，这需要设计相应的控制逻辑，可能涉及到计数器、移位寄存器等数字电路概念。 通过这个实验，学生不仅能够掌握SOPC开发的基本技能，还能提升硬件描述语言（如VHDL）的应用能力，同时增强对嵌入式系统和FPGA设计的理解。