本科毕业论文 基于Nios II系统的MP3播放器的设计.doc

基于Nios II系统的MP3播放器的设计 摘要 近年来，数码产品更新换代的速度很快，从当初的分立元件到现在的集成芯片，产品体积越来越小，而所展现出来的功能则日益强大。它们极大的丰富了我们的日常生活。 SOPC（System on a programmable Chip,片）Altera公司提出的一种灵活、高效的SOC 解决方案,它将处理器、存储器、I/O 口、LVDS、CDR 等系统设计所需要的模块集成到一个PLD 器件上，具有可裁剪、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可编程等优点。 本文提出一种基于Nios II处理器的MP3播放器的具体实现过程，系统基于Altera公司的DE2 开发平台进行设计，并利用板上的SD卡作为存储设备，在Nios II处理器上实现MP3的播放、TXT文件的读取以及LCD液晶显示等功能。 硬件设计主要利用SOPC Builder，将处理器、存储器和其它所需的外设IP核添加进去，生成一个完整的自己定制的Nios II软核系统。再结合Quartus II中集成的EDA工具，将其下载到FPGA芯片中，获得恰好满足需求的定制系统。软件设计在Nios II的IDE环境中进行，用C语言编程实现SD卡中存储的MP3和TXT文件的读取，以及LCD 显示、MP3音乐的播放以及按键的控制。 整体设计对SOPC系统软硬件协同的相关技术进行了初步研究。软硬件协同设计协调软硬件开发过程并行开展，一方面可以缩短设计周期，极大地提高设计效率；另一方面可以根据系统各个部分的特点和设计约束，选择软件或者硬件实现方式，得到高性能，低成本的优化设计方案。 运用SOPC设计理念来设计数码产品，能在较短的时间内完成开发过程，还能满足技术不断更新换代的需要。将当前先进的Nios 软核技术应用于电子电路设计当中去，对于了解和掌握这种工具有重要的意义。 关键词　SOPC（片上可编程系统）；Nios II；MP3；软硬件协同设计； Nios II System Based on the Design of MP3 Players Abstract In recent years, digital electronic products renew very fast. From the original discrete components to the current integrated chips, these products showing us with much powerful functions while decreasing their sizes. They provides us a great help for daily life. Sopc(System on a programmable Chip)is a flexible and efficient SOC solution proposed by Altera Corporation. It put modules that are necessary like processor,memory,input/output interface,LVDS and CDR together into a PLD device. As a result, the system can be cut、expand、upgraded at our will, hardware and software are programmable in-system at the same time. This paper presents a Nios II processor-based MP3 Players, the system is based on Alteras DE2 development platform using the SD card on the board as store equipment to achieve functions like MP3 playing,txt file reading and LCD displaying. Hardware design is completed in Sopc Builder, Through adding the processor、memory and other IP cores of the peripherals to their own customized SOPC control system , generating a Nios II soft-core systems of customized completely. Combined with Quartus II ED