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第2章 SOPC开发流程及开发平台简介 ------《SOPC嵌入式系统基础教程》 北京航空航天大学出版社出版 周立功 等编著 主要内容 本章首先详细介绍了SOPC开发的基本流程,然后通过实际操作的视频，生动详细的讲述了一个简单的SOPC系统的设计过程,包括使用Quartus II、SOPC Builder定制Nios II系统以及利用Nios II IDE进行应用程序开发.本章力求以实例的途径让读者以最快的方式了解SOPC开发以及各软件的使用,从而激起读者对SOPC的兴趣. 第2章 目录 2.1 SOPC开发流程 2.2 简单SOPC实例开发任务及步骤 2.3 分析系统需求 2.4 使用Quartus II建立工程 2.5 使用SOPC Builder创建Nios II系统 2.6 集成Nios II系统到Quartus II顶层模块 2.7 设置编译选项并编译硬件系统 2.8 下载硬件设计到目标FPGA 2.9 使用Nios II IDE建立用户程序 2.10 调试/运行程序 第2章 目录 2.1 SOPC开发流程 2.2 简单SOPC实例开发任务及步骤 2.3 分析系统需求 2.4 使用Quartus II建立工程 2.5 使用SOPC Builder创建Nios II系统 2.6 集成Nios II系统到Quartus II顶层模块 2.7 设置编译选项并编译硬件系统 2.8 下载硬件设计到目标FPGA 2.9 使用Nios II IDE建立用户程序 2.10 调试/运行程序 2.1 SOPC开发流程 SOPC设计包括以Nios II软核处理器为核心的嵌入式系统的硬件配置、硬件设计、硬件仿真、IDE环境的软件设计、软件调试等。 SOPC的开发流程通常包括2个方面：基于Quartus II、SOPC Builder的硬件设计、基于NiosII IDE的软件设计。对于比较简单的NiosII系统，一个人便可执行所有设计。对于比较复杂的系统，硬件和软件设计可以分开进行。 SOPC的开发过程中要使用到Quartus II、SOPC Builder以及Nios II IDE，三者之间关系如下所示： 2.1 SOPC开发流程 QuartusII： 用于完成Nios II系统的分析综合、硬件优化、适配、配置文件编程下载以及硬件系统测试等； SOPC Builder： 它是Nios II软核处理器的开发包，用于实现Nios II系统配置、生成以及与Nios II系统相关的监控和软件调试平台的生成； Nios II IDE： 用于完成基于Nios II系统的软件开发和调试，并可借助其自带的Flash编程器完成对Flash以及EPCS的编程操作。 Quartus II、SOPC Builder以及Nios II IDE三者之间关系 SOPC Builder GUI Quartus II GNU Tools Nios II IDE 2.1 SOPC开发流程 硬件开发 硬件开发使用Quartus II和SOPC Builder 配置Nios II处理器 选择并配置外设.IP 连接各外设模块 分配外设地址和中断 生成系统 SOPC Builder GUI 自定义命令 IP 模块 处理器库 外设模块库 硬件开发 Nios II IDE 软件开发 Quartus II GNU Tools 用SOPC Builder软件从NiosII处理器内核和NiosII开发套件提供的外设列表中选取合适的CPU、存储器以及各外围器件,并定制和配置它们的功能； 分配外设地址及中断号； 设定复位地址； 最后生成系统。 用户也可以添加用户自身定制指令逻辑到NiosII内核以加速CPU性能； 添加用户自己设计的IP模块。 2.1 SOPC开发流程 硬件开发 硬件开发使用Quartus II和SOPC Builder 配置Nios II处理器 选择并配置外设.IP 连接各外设模块 分配外设地址和中断 生成系统 SOPC Builder GUI 自定义命令 IP 模块 处理器库 外设模块库 硬件开发 Nios II IDE 软件开发 Quartus II GNU Tools 将生成的Nios II系统集成到之前建立的Quartus II工程； Quartus II工程中可加入Nios II系统以外的逻辑。其可以是自身定制的硬件模块，也可以是从Altera或第3方IP供应商中得到的其它现成的知识产权设计模块。 Quartus II软件用来选取具体的Altera FPGA器件型号，然后为Nios II系统上的各I/O口分配管脚。 HDL 源文件 测试台 用户逻辑设计 其它的IP模块 SOPC B