探索NIOS II:从入门到精通 FPGA开发实战指南

需积分: 9 1 下载量 111 浏览量 更新于2024-07-24 收藏 7.33MB PDF 举报
"本教程详细介绍了与FPGA黑金开发板配套的NIOS II系统,适合初学者学习,内容涵盖从硬件开发到软件开发的全过程,包括建立工程、配置CPU和外设、软件编译与运行,以及程序下载和编程规范。" 在FPGA设计中,NIOS II是一种嵌入式软核处理器,由Altera公司开发,广泛应用于定制化的SoC(System on Chip)设计中。本教程——"NIOS II那些事儿"是针对FPGA黑金开发板的学习指南,它通过丰富的图文形式,帮助读者逐步掌握NIOS II的使用技巧。 首先,教程从功能简介开始,对前言和硬件结构进行介绍,包括核心板和下扩展板的配置。核心板通常包含NIOS II处理器、存储器(如SDRAM)以及必要的控制模块,如EPCS控制器用于固件加载,SYSTEM ID用于识别设备,JTAG UART用于调试通信。教程详细解释了如何在Quartus II集成开发环境中构建这些模块,并进行管脚分配。 在硬件开发部分,教程指导用户如何建立工程,构建NIOS II软核,以及配置相关外设。这包括CPU模型的选择、SDRAM模块的设置、EPCS控制器和JTAG UART的配置,以及PLL锁相环的建立,以优化时钟速度和稳定性。此外,TCL脚本文件的使用可以自动化和简化工程配置过程。 接下来,教程进入软件开发阶段,介绍了NIOS II IDE的使用方法,包括创建软件工程、编译程序和运行应用程序的步骤。这一部分是实现功能的关键,读者将学习如何编写和管理C/C++代码,以及如何将这些代码转化为可在NIOS II处理器上运行的二进制程序。 程序下载章节讲解了如何配置下载文件和执行软件程序的下载过程,这是将开发好的软件实际运行在FPGA硬件上的必要步骤。 最后,教程强调了编程规范的重要性,参照相关标准,提出关于代码格式、元素命名、注释规则和项目管理的一些建议,旨在提高代码质量和可读性。 "NIOS II那些事儿"是一份全面的FPGA开发教程,特别适合对NIOS II感兴趣的初学者,通过学习,读者不仅可以掌握NIOS II处理器的基本操作,还能了解从硬件配置到软件开发的完整流程,从而在FPGA设计领域打下坚实的基础。