嵌入式技术概述sopc硬件开发环境及硬件开发流程介绍ppt培训课件

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1、嵌入式技术概述——SOPC硬件开发环境及硬件开发流程刘兰军9/7/2021SOPC设计的主要工作硬件设计：QuartusⅡ、SOPCBuilder软件设计：NiosⅡIDE9/7/20212系统需求分析SOPC硬件设计流程系统所需的计算性能、带宽、吞吐量、接口类型以及多线程软件支持等。创建工程创建NiosII系统模块NiosⅡ内核和标准外设用户定制指令与外设集成NiosII系统模块到工程自定义功能模块标准库模块连接各工功能模块引脚分配编译设置编译工程生成SOF配置文件下载SOF配置文件到FPGA若需要，用户可以定制指令和外设逻辑。在SOPCBu

2、ilder中添加所需的功能模块（NiosII核、标准外设模块），完成后生成一个系统模块。SOPC的硬件设计开始均需要建立建立一个工程，QuartusII是以工程的方式对设计过程进行管理。工程中建立的顶层模块文件.bdf相当于传统电路设计中的电路板（PCB）。9/7/20213系统需求分析SOPC硬件设计流程创建工程创建NiosII系统模块NiosⅡ内核和标准外设用户定制指令与外设集成NiosII系统模块到工程自定义功能模块标准库模块连接各功能模块引脚分配编译设置编译工程生成SOF配置文件下载SOF配置文件到FPGA当标准库模块不能满足设计要求时

3、，可设计定制逻辑模块。QuartusII中包含了大量的Altera公司提供的LPM功能模块，相当于传统设计中除处理器外的逻辑芯片(如74系列)在工程顶层模块中，分别添加SOPCBuilder生成的NIOSⅡ系统模块、LPM功能模块以及用户自定义功能模块。将各个功能模块用连线连起来组成系统功能原理图这两过程类似传统PCB设计中：将所有芯片焊接到电路板上，通过PCB上的连线将各个芯片连接起来，组成电路系统。9/7/20214系统需求分析SOPC硬件设计流程创建工程创建NiosII系统模块NiosⅡ内核和标准外设用户定制指令与外设集成NiosII系统

4、模块到工程自定义功能模块标准库模块连接各功能模块引脚分配编译设置编译工程生成SOF配置文件下载SOF配置文件到FPGA为系统选择芯片载体，并为各个I/O信号分配芯片管脚；设置编译选项，让编译器按照用户设定进行编译；编译系统生成硬件系统的配置文件*.sof和*.pof。编译过程包括编译、综合、适配、布线、时序分析等。将配置文件.sof下载到FPGA9/7/20215SOPC硬件设计实例电子钟设计设计要求：1)在液晶屏上显示日期、时间2)可以设置日期、时间系统所需外围器件：LCD，电子钟显示屏幕按键，电子钟设置功能键Flash，存储软、硬件程序SR

5、AM，程序运行内存SOPC硬件系统模块：NiosIICPU、定时器、按键PIO、LCD控制器、AVALON三态桥、外部SRAM接口、外部Flash接口JTAGUART、EPCS串行Flash控制器9/7/20216SOPC硬件设计实例电子钟设计：1）创建QuartusⅡ工程运行QuartusII6.0软件，选择:File菜单NewProjectWizard,出现Introduction页面9/7/20217SOPC硬件设计实例电子钟设计：1）创建QuartusⅡ工程工程名称的设定、工作目录的选择页面工程名和顶层实体名必须相同，且为英文工程目录

6、必须为英文9/7/20218SOPC硬件设计实例电子钟设计：1）创建QuartusⅡ工程工程文件添加页面9/7/20219SOPC硬件设计实例电子钟设计：1）创建QuartusⅡ工程工程器件选择页面器件过滤器9/7/202110SOPC硬件设计实例电子钟设计：1）创建QuartusⅡ工程工程相关EDA工具选择页面9/7/202111SOPC硬件设计实例电子钟设计：1）创建QuartusⅡ工程工程总体信息说明页面开发过程中可以通过菜单assignmentSettings对工程配置进行修改9/7/202112SOPC硬件设计实例电子钟设计：1）创

7、建QuartusⅡ工程工程创建完成页面工程实体名9/7/202113SOPC硬件设计实例电子钟设计：2）创建NiosⅡ系统模块2-1）创建顶层实体：在新建的工程窗口中，选择FileNew；在DeviceDesignFile选项卡中，选择BlockDiagram／SchematicFile，即原理图文件，单击OK。9/7/202114SOPC硬件设计实例电子钟设计：2）创建NiosⅡ系统模块2-1）创建顶层实体：选择FileSaveAs；确定AddtoCurrentProject选项被选中，点击“保存”，文件被保存并被加入到工程中。9/7/2

8、02115SOPC硬件设计实例电子钟设计：2）创建NiosⅡ系统模块2-2）创建NiosⅡ系统模块：启动SOPCBuilder，选择ToolsSOP