NiosII系统的引用和底层访问.PDF

Nios II 系统的引用和底层访问 1 开发流程 硬件开发： • SOPC Builder将SOPC系统的硬件配 置保存到扩展名为.sopc 的文件中，并 且将相关信息保存到扩展名为.sopcinfo 的文件中。.sopcinfo文件用于软件开发。 • 从软件开发的角度来看，硬件开发提 供了2个关键性的文件：一个是.sof文件， 另一个是.sopcinfo文件。前者用于下载 到FPGA 芯片，后者提供了关于Nios II 系统的配置信息。 软件开发： • SOPC软件开发包括2个主要部分：用户 应用和BSP （板级支持包）。前者是用户 程序，后者是某一个具体Nios II配置的支持 代码，它是基于.sopcinfo文件所提供的信 息而生成。编译和链接之后这两部分代码 被编译和链接成一个单独的软件镜像文件 （.elf文件），从而被加载到Nios II系统的 主存储器中。 2 SOPC系统开发的关键步骤 ① 用Quartus II创建硬件工程 ② 用SOPC Builder创建Nios II系统并生成HDL代码 ③ 创建实例化Nios II系统的顶层HDL代码文件 ④ 在Quartus II中编译顶层HDL代码 ⑤ 下载程序到FPGA器件 ⑥ 创建BSP库 ⑦ 如果需要可以用BSP编辑器配置BSP库 ⑧ 开发用户应用程序代码 ⑨ 编译并运行软件 3 ② 用SOPC Builder创建Nios II系统并生成HDL代码 此步骤将完成以下任务： • 创建一个新的SOPC系统 • 添加并配置Nios II处理器 • 添加并配置存储器模块 • 设置复位和异常向量 • 添加并配置I/O模块 • 添加系统ID模块 • 调整存储器基地址和中断号 • 生成HDL和信息文件 4 相关文件 • nios_led1.sopc：是SOPC Builder设计文件，包含了系统配置。 • nios_led1.sopcinfo：包含了相关的配置信息，被Nios II EDS （嵌入式 设计套件）用于生成BSP。 • nios_led1.vhd：包含了所生成的Nios II系统的顶层VHDL文件。 • 其它的VHDL文件：它们是I/O模块和Nios II处理系统的子系统。 onchip_mem.vhd、switch.vhd、led.vhd是Nios II系统的存储器和I/O模块， 这些文件的内容是可以查看的。但是Nios II处理器的关键代码cpu.vhd文 件是被加密了的，因此无法查看。 5 ③ 创建实例化Nios II系统的顶层HDL代码文件 在SOPC Builder所生成的众多HDL文件中，我们只需要实例化顶层Nios II 系统，在nios_led1.vhd文件中可以找到顶层实体nios_led1的声明。 系统中除了包含时钟和复位信号之外，还包含了8位输出端口和10为输入 端口。这些端口的名称源自于SOPC Builder中所定义的模块名。 6 ③ 创建实例化Nios II系统的顶层HDL代码文件 （续） 创建用于包含Nios II系统的顶层模块。 Nios II系统的输入输出端口 映射