NIOS II编程：IO管脚访问技巧与总结

"这篇文档是关于NIOS II处理器在SOPC系统中对IO管脚进行编程访问的总结，由郑海波于2011年在南京邮电大学撰写。主要内容包括SOPC核设计的设置以及两种不同的IO口访问方式。" 在SOPC（System On a Programmable Chip）系统中，NIOS II是一个嵌入式软核CPU，常用于处理各种硬件接口和控制任务。在设计SOPC核时，配置IO口是非常关键的步骤： 1. **设置输入口**：在SOPC Builder中，需要在第三个页面对IO口进行配置，将其标记为输入口。这将决定该管脚在硬件连接后只能接收外部信号，不能向外部发送。 2. **设置输出口**：同样在SOPC Builder中，设置IO口为输出口，使得NIOS II可以通过这个管脚向外部电路提供数据。 3. **设置输入/输出口**：若需一个管脚既能读取也能写入数据，则需设置为输入/输出口。这样，NIOS II可以依据程序逻辑控制该管脚的状态。 在编程访问IO口时，通常有两种方法： 1. **直接访问**：通过头文件`system.h`中的定义来操作IO。例如，定义`INPUT`、`OUTPUT`和`IN_OUT`宏，它们分别对应输入、输出和双向IO口的基地址。在程序中，可以像51单片机那样直接读写这些宏，如`temp = INPUT;`读取输入口，`OUTPUT = DATA;`写入输出口，`IN_OUT = 0Xff;`设置双向口为高电平，`Data = IN_OUT;`读取双向口数据。 2. **使用IO操作函数**：如`IORD(BASE, REGNUM)`和`IOWR(BASE, REGNUM, VALUE)`，这些函数是 Altera NIOS II软件开发工具包提供的，用于读取和写入特定基地址和寄存器编号的IO。这些函数在处理复杂的IO操作或需要同步的场合非常有用。 通过以上方法，开发者可以灵活地控制NIOS II处理器的IO口，实现与外部硬件的交互，从而完成各种嵌入式应用的需求。理解并熟练掌握这些技巧对于高效地进行NIOS II系统设计至关重要。