使用Nios II进行系统设计

"Designing with Nios II and SOPC Builder Exercise Manual" 在设计嵌入式系统时，Nios II处理器是Altera公司提供的一种软核CPU，它可以在FPGA（现场可编程门阵列）中实现，使得用户能够构建定制化的嵌入式处理解决方案。SOPC（System on a Programmable Chip）构建器是Altera提供的一个工具，用于设计、配置和集成硬件系统，包括Nios II处理器以及外围设备，如存储器、接口和各种IP模块。 本手册《Designing with Nios II & SOPC Builder》旨在指导用户如何使用这两个工具进行系统设计。通过一系列的实验练习，用户将学习到如何创建一个完整的Nios II系统。这些练习涵盖了从系统规划、硬件配置到软件开发的整个流程。 实验1：创建Nios II系统 这个初步的实验主要目标是熟悉SOPC Builder，创建一个基本的Nios II处理器系统。首先，用户需要确保具备正确的硬件环境，例如ByteBlaster或其他兼容的JTAG编程器，以及为开发板供电。在计算机上，用户需要创建一个名为“altera_trn”的目录，并将文件“nios_II_lab_QII4.1.exe”复制到该目录下运行，解压缩实验文件。 详细的步骤通常会在配套的“Solutions Manual”中提供，它会给出更详尽的逐步指南，帮助用户完成实验。这些步骤可能包括但不限于： 1. 打开SOPC Builder，定义处理器类型、内存大小、中断控制器等系统组件。 2. 添加必要的外设，如GPIO（通用输入输出）、串口、定时器等。 3. 配置总线系统，如 Avalon 总线，确保各个组件之间的通信路径。 4. 使用 Quartus II 工具将设计综合并下载到FPGA中。 5. 编写或生成启动代码，例如初始化程序，加载到SRAM或ROM中。 6. 开发应用程序代码，使用嵌入式C语言或其他支持的语言。 7. 配置调试工具，如JTAG接口，进行软件调试和性能分析。 通过这些练习，用户不仅可以掌握Nios II处理器和SOPC Builder的基本用法，还能深入了解嵌入式系统的硬件-软件协同设计。这包括理解处理器与外设的交互、中断机制、存储器映射以及固件开发，这些都是现代嵌入式系统设计的关键技能。