基于FPGA软核,定制你的SoC

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1、基于FPGA软核,定制你的SoCDate:201612.29Author:AricWang打造自己的CPU,自己的SystemOnChip!本文以Stepbystep的方式GuideYou来定制你自己的NIOS-II软核SoC,并创建C语言的流水灯测试程序,运行在自己做的CPU系统上。软件:QuartusII12.0,NiosII12.0SoftwareBuildToolsForEclipse.(在安装QuartusII时,所需软件一起安装。)硬件:FPGA跑起Linux,UCOS-II等RTOS,是可行的,据相关人士的测试数据该软核在FPGA上性能介入ARM7-ARM9.

2、一,详细步骤定制1,打开QuartusII并且新建一个空的工程。File->NewProjectWizardClicktheNextbutton.ClickNext.选择与开发板对应的FPGA芯片。ClickNextClickNext.最后Finish.如下图:1,使用SOPBuilder工具来生成自己的软核Tools->SOPBuilderClickOK,ifQsys提示.从左边Panel的Tree里选择NiosProcessor双击Processors->NiosProcessorReset Vector是复位后启动时的Memory类型和偏移量 Exception Ve

3、ctor是异常情况时的Memory类型和偏移量。 现在还不能配置,需要RAM设置好以后才能修改这里.一路点击Next,最后Finish.接下面我们要添加片内RAM 选择左边目录树下的 Memories and Memory Controllers ->  On-Chip ->   On-Chip Memory (RAM or ROM) 本例中我只使用1024bytes.接下来建立一个SystemID System ID就是一种标示符,类似校验和的这么个东西,在你下载程序之前或者重启之后,都会对它进行检验,以防止错误发生。 在左边窗口的Peripherals->      D

4、ebug and performance ->        System ID Peripheral 双击System ID Peripheral接下来创建JTAG UART  首先    JTAG UART是实现PC和Nios II系统间的串行通信接口,它用于字符的输入输出,在Nios II的开发调试过程中扮演了重要的角色,接下来我们开始建立它的模块。  选择sopc builder主窗口左边  Interface Protocols->    Serial->  JTAG UART接下来要添加一个PIO模块(Parallel I/O)其中Width 表示要建立的PIO

5、宽度是多少,我们的板上有8个LED,选择宽度为8,Direction复选框中表示要建立的PIO的方向,分别表示   Bidirectional(tristate) ports  (双向三态口)   Input ports only    (仅仅作为输入口)   Both input and output ports (作为输入和输出口)   Output ports only   (仅仅作为输出口)   在本实验中,将要实现的是点亮LED,所以这个新建的PIO采用Output ports only(仅输出口)方式查看配置的结果:重命名系统内组件。双击cpu并设置内存点击Fi

6、nish.  执行System菜单上的Auto-Assign Base Addresses 自动分配一下地址。开始编译,经过耐心等待后,程序编好了,查看下最后的输出如下:最后一行显示Info: System generation was successful,产生成功。  点击Exit退出,会回到quartusii主界面。新建一个BlockDiagram/SchematicFile在丁板上双击左键:点击,放在丁板上,放好后,在NIOS软核kernel上点击右键后点击Generate Pins for symbol ports双击out_port_from_the_pio_l

7、ed[7..0]拉出来的端口符号,重命令分配引脚有多种方法,常用的为tcl脚本分配,建立一个文件,取名为nios2.tcl,文件内容如下:set_global_assignment-nameRESERVE_ALL_UNUSED_PINS"ASINPUTTRI-STATED"set_location_assignmentPIN_16-toclk_0set_location_assignmentPIN_17-toreset_nset_location_assignmentPIN_10-toled[0]set_locat

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