基于NIOS I的数字钟设计.doc

湖南工程学院 课 程 设 计 课程名称 嵌入式系统 课题名称 基于NIOS II的数字钟设计 专 业 电子科学与技术 班 级 1101 班 学 号 10 姓 名 邹 日 指导教师 龚 志 鹏 2014 年 11 月 24 日 课 程 设 计 课程名称 嵌入式系统 课题名称 基于NIOS II的数字钟设计 专 业 电子科学与技术 班 级 1101 班 学 号 10 姓 名 邹 日 指导教师 龚 志 鹏 2014 年 11 月 24 日 设计内容与设计要求 设计内容及要求： 1要求采用DE1开发板，使用QSYS工具进行硬件平台设计，搭建一个基于NIOS ii 的数码显示装置，主要外设必须包括片上存数器8K，FLASH,DRAM,UART,4位数码管，键盘，开关量，以及板载LED。quartusII 工程名必须以自己姓名的第一个字母命名，NIOS核命名为CUP_学号，程序必须写入SDRAM. 2 以Software Build Tools for Eclipse为软件开发工具进行软件编程 3按开发板上的按键，分别显示时，分秒，要求时，分可以调节 4 自由发挥：在嵌入ucOS基础上进行设计。 目录 1系统设计总体方案 5 1.1 任务要求 5 1.2硬件规划： 5 1.3设计方案 6 1.4硬件仿真设计 6 1.4.1：使用SOPC Build配置硬件 6 1.4.2 生成Nios Ⅱ系统模块 7 1.4.3：设计总电路图 8 2.软件仿真设计： 10 2.1软件规划： 10 2.1.1程序框图 10 2.2软件工程： 11 Software Build Tools for Eclipse为软件开发工具进行软件编程。建立新的软件工程elec_timer_std 11 3. 系统调试： 12 将所用元器件全部调用出来之后，进行连线，然后管脚绑定，并进行编译下载，下载窗口如下图所示： 12 4.总结 14 5.参考文献 14 1系统设计总体方案 1.1 任务要求 （1） 具有正确的时,分,秒计时功能； （2） 计时结果要用数码管分别显示时、分、秒的十位和个位； （3） 当按下RESET按键时，时钟初始化，重新开始计数,当按下BUTTON_H按键时，时钟处于调时状态，当按下BUTTON_M时，时钟处于调分状态； （4） 按下按键BUTTON_S时，可以进行时、分和分、秒的显示。 1.2硬件规划： 1、LCD：电子钟显示屏幕； 2、按钮：电子钟设置功能键； 3、Flash存储器：存储硬件和程序； 4、SRAM存储器：程序运行时将其导入SRAM。 在SOPC Builder中建立系统要添加的模块包括： 1、Nios Ⅱ 32bits CPU； 2、定时器； 3、按键PIO; 4外部Flash接口； 5、重新配置请求PIO； 6、JTAG UART Interface； 7、EPCS Serial Flash Controller。 1.3设计方案 1.4硬件仿真设计 1.4.1：使用SOPC Build配置硬件 按照设计规划，硬件配置如下： 1.4.2 生成Nios Ⅱ系统模块 1 选择System Gerneration标签页 2 在System Gerneration中选中HDL选项；如果安装了ModelSim软件并需要仿真此设计，可以选择Simulation选项； 3 点击Generate，则生成系统模块，成功则显示“SUCCESS:SYSTEM GENERATION COMPLETED”； 4 点击Exit退出SOPC Builder。 1.4.3：设计总电路图 分频器的添加： （1） 双击文件空白处，出现Symbol对话框，点击 （2） 选择I/O中的AL TPLL即可。 完成后的分频器模块如下图所示： 设置窗口如下图所示： 2.软件仿真设计： 2.1软件规划： 2.1.1程序框图 2.2软件工程： Software Build Tools for Eclipse为软件开发工具进行软件编程。建立新的软件工程elec_timer_std 执行File- New- C/C++ application命令；在弹出的New Project对话框中，Name栏填入新建软件工程名elec_timer_std，SOPC Builder System栏选择刚才修改的Nios Ⅱ系统模块std_1c20 ，CPU项选择cpu，左侧的Select Project Templete域中，选择Blank Project，点击next；在弹出的对话框中选择creat a new system named …单选钮，点击Finis