Altera Nios II处理器与SOPC Builder实战指南

"nios2 中文教程" 本教程详尽介绍了Altera的Nios II处理器在系统级可编程芯片(SOPC)设计中的应用。Nios II是一个软核处理器，可灵活集成到FPGA（现场可编程门阵列）中，以实现定制化的嵌入式系统。Avalon总线是其核心通信协议，用于连接处理器与其他IP模块。 在第一章中，作者概述了Nios II处理器的基本概念，强调了SOPC Builder工具在构建基于Nios II系统中的重要性。SOPC Builder允许用户轻松集成处理器、内存和各种外设，形成一个完整的嵌入式系统。此外，章节还提到了支持Nios II的FPGA型号选择。 第二章深入探讨了SOPC Builder的使用步骤。首先，介绍了如何在Quartus II环境中创建一个新的工程，接着是通过SOPC Builder创建Nios II系统模块。这一过程包括创建新的.bdf文件、启动SOPC Builder、设定系统主频、添加CPU和IP模块。接着，详细讲述了如何指定基地址、配置Nios系统、生成Nios III并整合进设计中、添加符号、定义引脚和基本单元、命名引脚以及完成最终连接。编译阶段包括创建编译器设置、选择器件系列和型号、分配引脚信号、确认引脚分配、设置编程选项以及编译用户设计。最后，讲解了如何编程FPGA以及在Nios II系统上运行软件。 第三章详细阐述了Nios II处理器的架构。它包含指令总线主端口、数据总线主端口、缓冲存储器、移位单元、乘法功能、中断支持以及Nios片上调试模块。同时，内部寄存器的结构被详细描述，包括通用寄存器、K寄存器、%r0（%g0）寄存器、程序计数器和控制寄存器。章节还介绍了处理器的流水线机制和存储器组织。此外，讨论了Nios II的寻址方式和程序流程控制。 第四章转向Avalon总线规范，这是一个关键的接口标准，使得Nios II能与其他硬件组件通信。Avalon总线的概述、基本术语和概念被提出，接着是总线传输的细节，包括主端口接口、从端口接口、时序和信号。此外，还特别提到了多主端口并发操作时的考虑事项以及从端口传输的信号特性。 该教程全面覆盖了Nios II处理器的使用、SOPC Builder的设计流程、Nios II处理器的架构和Avalon总线的规范，为学习者提供了一个深入理解Nios II系统设计的宝贵资源。无论是初学者还是有经验的工程师，都能从中受益，掌握构建基于FPGA的嵌入式系统的关键技能。