毕业论文_基于NIOS_II的游戏平台开发设计.docVIP

基于NIOS II的游戏平台开发设计 摘 要 Nios II作为软核处理器，固化在FPGA内部，Nios II占用一定得片内资源实现强大的处理器功能。相对于常见的硬核处理器，Nios II软核处理器的成本更低，灵活性更高，实现更简易，而且开发速度更快速。基于Nios II嵌入式系统可应用领域很广，包括无线通讯、医疗器械、交通、消费电子、工业控制、军事和航空航天等。 本设计为一个基于Nios II的游戏平台，主要设计内容包含VGA控制模块、PS/2键盘控制模块及驱动程序的编写。所有模块都是以IP核形式开发、然后挂在Avalon总线上同其他设备通讯。VGA IP核包含了时序发生器模块、DMA模块、FIFO模块、Avalon接口模块；PS/2键盘控制器IP核包含时序状态机、ASCII译码模块。 最后使用SOPC Builder将Nios II、VGA IP、PS/2键盘控制器等集成起来，使用Quartus II编译工程，下载到实验板验证，本设计使用了俄罗斯方块游戏作为验证，游戏可流畅稳定运行，达到设计目的。 关键词：Nios II，VGA IP，PS/2，软核，游戏，SOPC ABSTRACT Nios II as soft-core processors in FPGA takes must piece inside resources to achieve the powerful processor function. Compared with common hardware core processors, Nios II soft-core processors of cheaper, simpler, more flexible, and more rapid development speed. Based on Nios II embedded system can be used wide areas, including wireless communication, medical equipment, transportation, consumer electronics, industrial control, military and aerospace, etc. This design is based on a Nios II game platform, the main design content includes VGA controllor module, PS / 2 keyboard controllor module and drivers. All modules are developed with forms of IP core Avalon, hanging on the bus with other device communications. The VGA IP cores containing VGA timing generator module, the DMA module, FIFO module, Avalon interface module. PS / 2 keyboard controllor IP core contain timing state machine, ASCII decoding module. Finally using the SOPC Builder will Nios II, VGA IP, PS / 2 keyboard controllor etc, use Quartus II integrate, download to compile engineering design, the experimental board game tetris used as test, stable operation, smooth game can reach the design purpose. KEY WORDS：Nios II，VGA IP，PS/2，soft core，game，SOPC 目　录 前　言 1 第1章 绪论 2 §1.1 选题背景及研究意义 2 §1.1.1 基于FPGA嵌入IP硬核的SOPC系统 2 §1.1.2 基于FPGA嵌入IP软核的SOPC系统 3 §1.1.3 Nios II处理器的的特点及优势 4 §1.2 主要研究内容 5 §1.3 论文结构 6 第2章 VGA控制器IP核设计 7 §2.1 VGA时序及显示原理 7 §2.2 VGA控制器的模块划分 8 §2.2.1 系统工作原理 8 §2.2.2 VGA Controller工作原理 9 §2.3 时序发生器模块设计 10