"最详细的NIOS开发板教程"
这篇教程详细介绍了如何使用FPGA黑金开发板进行NIOSII软核的开发。NIOSII是一个嵌入式处理器,常用于 Altera FPGA 芯片中,它允许用户自定义硬件功能,实现软核处理器系统。教程由金沙滩工作室编写,适用于初学者,涵盖了从硬件开发到软件开发的全过程。
在硬件开发部分,教程首先介绍了前言和建立工程的步骤。接着,详细讲解了构建NIOSII软核的各个组件,包括:
1. 构建CPU模块:这是NIOSII的核心,负责执行指令和控制整个系统。
2. 建立SDRAM模块:用于存储程序和数据,提高系统的运行速度和容量。
3. 建立Avalon三态桥:作为接口,连接CPU和其他外设,实现数据传输。
4. 建立CFI模块:Compact Flash Interface,用于与闪存设备通信,存储程序代码。
5. 建立SYSTEMID:用于识别系统,通常是唯一的硬件标识。
6. 建立JTAG UART:JTAG接口和UART(通用异步收发传输器)结合,便于调试和通信。
7. 配置及编译NIOSII:设置处理器的配置选项,如中断、时钟等,并完成编译。
8. 分配管脚:根据硬件布局,将各个模块连接到FPGA的物理引脚。
9. 建立锁相环PLL模块:提高时钟精度,提供稳定的系统时钟。
10. 调整FLASH引脚:确保与闪存设备的兼容性和稳定性。
11. TCL脚本文件:使用TCL语言编写自动化脚本,简化工程配置和编译过程。
12. 配置工程:调整各种参数,优化系统性能。
13. 下载程序:通过JTAG接口将编译后的程序下载到FPGA中。
软件开发部分,教程回顾了硬件开发的内容,并介绍了NIOSII IDE的使用,包括:
1. 建立软件工程:创建C或C++项目,定义程序结构。
2. 编译:使用IDE进行代码编译,检查语法错误和逻辑问题。
3. 运行:在硬件上运行编译后的程序,观察结果。
此外,教程还提出了编程规范,包括参照标准、格式要求(缩进、空格、大括号)、元素及命名规则、项目管理建议以及代码编辑器、PC端编译器和集成开发环境的选择。示例代码展示了C和头文件的编写方法,帮助读者理解实际编程实践。
最后,教程提供了LED实验,指导读者通过控制LED灯来熟悉硬件控制和软件开发流程,这是一个常见的入门级实验,有助于理解和验证NIOSII系统的基本功能。
这份教程是NIOSII初学者全面了解和掌握软核开发的宝贵资源,覆盖了从硬件设计到软件编程的全套流程,对于想要进入FPGA嵌入式领域的学习者极具价值。