SOPC系统设计入门：从硬件到软件的实战指南

"《SOPC系统设计入门教程》是一本由邵舒渊和卢选民编写的，针对全国大学生电子设计竞赛“ALTERA杯”EDA/SOPC专项设计竞赛的培训教材，由西北工业大学大学生创新中心内部使用。本书旨在引导读者入门SOPC（System on a Programmable Chip，可编程片上系统）系统设计，涵盖了SOPC的基本概念、设计流程、系统架构、硬件开发和软件开发等关键内容。" 正文: 本书首先介绍了SOPC的基本概念，让读者理解这是一种将完整的系统集成在单个可编程芯片上的技术，旨在实现高效、灵活的嵌入式系统设计。SOPC系统设计流程包括了使用SOPCBuilder进行设计、开发阶段和系统开发流程的详细步骤，帮助读者掌握从规划到实现的整个过程。 在SOPC系统构架部分，书中详细阐述了Nios CPU的各个组件，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、中断支持和片上调试模块。此外，还介绍了Avalon总线作为SOPC中核心的通信协议，包括其基本概念、传输方式、三态接口以及地址对齐规则。外设IP模块如UART、PIO、定时器和DMA控制器等也逐一讲解，这些模块是构建SOPC系统不可或缺的部分。 硬件开发章节详细指导了如何使用Quartus II创建工程，通过SOPCBuilder配置Nios系统模块，包括设置系统频率、选择CPU和外设、指定基地址，直至生成系统模块并进行编译和编程。读者将学习如何将设计下载到FPGA，以及如何在Nios系统上运行软件。 系统软件开发部分则涵盖了软件开发流程，介绍软件开发环境，如文件系统和各种开发工具。这些工具包括GNUPro工具集、Nios OCI调试模块和Nios SDK Shell，帮助开发者进行高效的程序编写和调试。书中还讨论了可配置的处理器硬件属性，如乘法器、高速缓冲器、多主总线结构和DMA，以及它们如何影响Nios系统的性能和功能。 最后，书中详细列出了Nios SDK的目录结构，如inc、lib和src，使开发者能更好地理解和使用SDK资源进行软件开发。 《SOPC系统设计入门教程》是一本全面而深入的教材，不仅适合参加竞赛的学生，也适用于任何希望进入SOPC设计领域的初学者，提供了丰富的理论知识和实践指导。通过本书的学习，读者将能够熟练掌握SOPC系统的设计和开发，为嵌入式系统的设计与实现打下坚实基础。