【Quartus II】基于 NIOSII 软核的流水灯实验

文章目录

    • 一.基于 NIOSII 软核的流水灯实验
      • 1、实验目的*
      • 2、实验设备
      • 3、实验内容
      • 4、实验原理
      • 5、实验步骤
        • 1.硬件设计
        • 2.软件设计
        • 3.运行项目
    • 二.总结
    • 三.参考链接

一.基于 NIOSII 软核的流水灯实验

1、实验目的*

(1)学习 Quartus Prime 、Platform Designer、Nios II SBT 的基本操作;
(2)初步了解 SOPC的开发流程,基本掌握 Nios II 软核的定制方法;
(3)掌握 Nios II 软件的开发流程,软件的基本调式方法。

2、实验设备

硬件:PC 机、DE2-115 FPGA 实验开发平台;
软件:Quartus Prime 18.1、Platform Designer、Nios II SBT

3、实验内容

使用 FPGA 资源搭建一个简单 Nios II 处理器系统,具体包括:
(1) 在 Quartus Prime 中建立一个工程;
(2)使用 PD 建立并生成一个简单的基于 Nios II 的硬件系统;
(3) 在 Quartus Prime 工程中编译基于 Nios II的硬件系统并生成配置文件.sof;
(4) 在 Nios II SBT 中建立对应硬件系统的用户 C/C++工程,编写一简单用户程序,在Nios II SBT 中编译程序生成可执行文件.elf;
(5) 将配置文件.sof 和可执行文件.elf 都下载到 FPGA进行调试运行。

4、实验原理

控制 LED 灯闪烁的用户程序代码很小,可将其固化在片内 ROM 来执行。变量、堆栈 等空间使用片内RAM,不使用任何片外存储器。整个系统的框图如图 1 所示。 从图 1.1 控制 LED 闪烁的系统框图可知,其它逻辑与 Nios II系统一样可存在于 FPGA 中。Nios II 系统可与其它片内逻辑相互作用,取决于整个系统的需要。为了简单起见,本实 验在 FPGA 内不包括其它逻辑。

进行时钟、数据端口、指令端口的连接

在 ”SOPC Information File name” 窗口中选择 kernel.sopcinfo 文件,以便将生成硬件配置信息和软件应用关联,CPU 栏会自动选择”CPU”。在 ”Project name” 输入 ”helloWorld” ,Project template选择 Hello World

运行调试程序
用户将运行程序来观察编译代码的执行,在菜单栏中选择 Run →Run Configurations

二.总结

FPGA内部拥有数量丰富的可编程输入输出单元引脚及触发器,我们可以根据需要,灵活设计相应的CPU,然后实现一个软核处理软件设计部分的代码内容,调用相应的外围设备。

三.参考链接

https://blog.csdn.net/xwmrqqq/article/details/115937457

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