使用Quartus II创建Nios II软核处理器
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更新于2024-07-26
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"这篇文档是关于Nios II嵌入式处理器的入门教程,主要介绍了如何在Quartus II环境中创建工程以及构建Nios II软核的步骤。"
在嵌入式系统领域,Nios II是一种广泛应用的软核CPU,由Altera公司(现已被Intel收购)开发。本入门手册主要针对初学者,详细讲解了如何在Quartus II集成开发环境中进行项目创建和Nios II处理器的配置。
一、Quartus II工程的建立
1. 启动Quartus II 9.1软件,通过“File”菜单选择“New Project Wizard”,在弹出的对话框中设置工程路径和实体名称。
2. 接下来选择是否添加已有的设计文件到新工程,并选择合适的器件模型,这将决定你的设计能运行在哪个FPGA系列上。
3. 完成上述步骤后,工程创建完成,接下来创建原理图输入文件,用于设计硬件系统。
二、构建Nios II软核
1. 使用“Tools”菜单中的“SopcBuilder”工具来构建Nios II处理器系统。
2. 在SopcBuilder中,首先为软核命名,确保名称与工程实体名不同,以避免编译错误。
3. 设置时钟源,例如设置为100MHz,这是Nios II处理器的运行时钟频率。
4. 添加Nios II处理器,有Nios II/e、Nios II/s和Nios II/f三种类型,分别对应不同的性能、资源占用和功能需求。
5. 配置处理器类型,如选择Nios II/f,提供最佳的速度和功能。
6. 关闭Data Cache以节省资源,对于初始设置是常见的选择。
7. 设置JTAG Debug Module,允许通过JTAG接口进行调试。
在Nios II的配置过程中,还需要关注其他关键组件,如内存接口(如SDRAM)、中断控制器、外设接口等。这些组件的选择和配置直接影响到系统的功能和性能。例如,SDRAM的设置对系统的存储容量和访问速度至关重要,而中断控制器则管理处理器对外部事件的响应。外设接口如GPIO(通用输入输出)、串口、定时器等则为系统提供与外界交互的能力。
此外,还需要编写软件应用程序,通常使用Altium公司的EDK(Embedded Development Kit)提供的GNURISC工具链,包括交叉编译器、链接器等,将C/C++代码转换为可执行文件,然后通过JTAG或其它方式下载到Nios II处理器中运行。
总结来说,本入门手册详细阐述了Nios II软核的构建流程,从Quartus II工程的初始化到处理器配置,为初学者提供了一个清晰的起点,帮助他们进入嵌入式系统设计的世界。在实际应用中,开发者可以根据项目需求进一步优化配置,如调整时钟频率、选择不同类型的处理器或添加特定的外设,以实现最佳的系统性能和资源利用率。
2016-04-10 上传
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lvlingpeng18
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