复旦Nios教材：SOPCBuilder入门与Nios CPU结构详解

复旦大学的《Nios教材》是一本详细介绍Nios嵌入式处理器和基于现场可编程门阵列(FPGA)的系统级芯片(SOCP)开发的教程。该教材共分四章，从入门到深入，全面覆盖了Nios CPU的设计、开发环境构建以及Avalon总线规范。 第一章绪论主要介绍了Nios CPU的基本概念，包括对Nios处理器的概述，设计步骤，以及支持Nios的常见FPGA型号。设计过程从创建Quartus II工程开始，逐步指导如何创建Nios系统模块，设置系统主频，添加CPU和IP模块，指定基地址，配置系统，并最终生成Nios32核心并将其集成到设计中。 第二章详细阐述了SOPCBuilder开发环境的使用，包括创建工程、配置编译器设置、指定器件系列、为器件引脚分配信号等步骤。同时，章节涵盖了如何在Nios系统上运行软件，以及对FPGA的配置。 第三章深入剖析了Nios CPU的内部结构，如指令和数据总线、缓冲存储器、流水线、内部寄存器、寻址方式等，有助于理解其工作原理。此外，还介绍了一个强大的片上调试模块和开发环境。 第四章聚焦于Avalon总线规范，这是Nios系统通信的关键接口。它涵盖了Avalon总线的概述、术语、传输机制、时序以及并发多主端口的注意事项。从主端口和从端口接口的区别，到信号配置，这部分内容对于理解和设计高效的硬件与软件交互至关重要。 通过这本教材，读者可以系统地学习如何利用Nios CPU和FPGA构建嵌入式系统，掌握SOPCBuilder开发工具，以及如何利用Avalon总线进行高效的数据交换。这对于从事嵌入式系统设计、硬件工程师和软件开发人员来说，是一份宝贵的参考资料。