SOPC设计流程简介.ppt

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1、SOPC设计流程简介讲解人：童声群实验板DE2-115中CycloneIVFPGA芯片在QuartusII10.0以后的版本之后才支持。相关资源：ftp://ftp.altera.com/outgoing/release/QuartusII需要破解后使用，NiosII不需要另外破解。本示例流程所用的是QuartusIIv13.0sp1版本以及NiosIIv13.0sp1版本。TIPS:NIOSii是一个用户可配置的通用32位RISC嵌入式处理器，它是SOPC（SystemOnaProgrammableChip，片上可编程系统）的核心。处理器以软核形式实现，具有高度灵活性和可配置性

2、。NIOSii的开发包括硬件开发和软件开发两部分。硬件开发在Quartusii中实现，而软件开发部分是在Niosii软件中实现的。所谓硬件开发就是用Quartusii和SOPCbuilder来建立自己需要的软核。DE2-115控制面板是基于一个实例化的CycloneⅣEFPGA的Niosii片上可编程系统，并有相应的软件运行于片上存储器上。每一个输入/输出设备均由FPGA芯片内实例化的Niosii处理器所控制。NIOSⅡ从quartusii10.1开始，altera推出了QsysBeta版，而从11.0开始则正式推出了Qsys取代了sopcbuilder。Qsys成功地在SOPC

3、Builder基础上，实现了新的系统开发特性以及新的高性能互联，从而进一步提高了FPGA设计人员的效能。Qsys系统集成工具自动生成互联逻辑，连接知识产权(IP)功能和子系统，从而显著节省了时间，减轻了FPGA设计工作量。Qsys是下一代SOPCBuilder工具，在FPGA优化芯片网络(NoC)新技术支持下，与SOPCBuilder相比，提高了性能，增强了设计重用功能，更迅速的进行验证。QSYS和SOPC设计流程分析系统需求在Qsys中定义、生成系统集成Qsys系统到Quartusii工程使用NIOSii开发软件在NIOSii中调试/运行软件引脚分配、时序需求和其他设计约束编译

4、硬件设计硬件设计下载到FPGA下载可执行软件到目标板上的NIOSii系统在目标板上调试/运行软件优化软件和硬件NIOSii核和标准外设定制硬件模块定制指令和外设逻辑Altera硬件抽象层和外设驱动用户C/C++应用程序代码和定制库硬件：Quartusii和Qsys软件：NiosiiSteps:1.Analyzingsystemrequirements2.DefiningandgeneratingNiosIIsystemhardwareinSOPCBuilder3.IntegratingtheSOPCBuildersystemintoaQuartusIIproject4.Compi

5、lingtheQuartusIIproject&verifyingtiming5.DownloadtheFPGAconfigurationfile(.sof)tothetargetboard.6.CreatinganewprojectintheNiosIIIDE7.Compilingtheproject：Buildtheproject8.RunningthesoftwareontheISSandtargethardware:RightclicktheprojectnameandchooseRunAs>NiosIIHardware.TheIDEdownloadstheprogram

6、totheFPGAonthetargetboardandstartsexecution.新建一个工程打开Qsys设计界面定制NiosII处理器配置和连接外设分配地址和中断生成系统第一部分：Qsys1.新建一个工程2.打开Qsys设计界面3.定制NiosII处理器第一部分：Qsys选择devicefamily：CycloneIVE选择device：EP4CE115F29C7(DE2-115实验板上的FPGA)系统时钟50MHz，和实验板上提供的时钟频率一致Niosiicore选NiosII/f；InstructionCashe改为8k，Datacashe设为none4.配置和连接外

7、设第一部分：Qsys必须的外设：SDRAMcontroller（datawidth改为16）、EPCScontroller、systemIDperipheral、JTAGUART实验板上的led、switch、button都属于PIO，配置多个时可重复加入PIO，然后rename即可。如果需要用到实验板上其它的模块（如：LCD显示屏，VGA接口、USB接口等）请自己查找相关的教程，根据教程加入相应的外设模块。4.配置和连接外设（续）PIO第一部分：Qsys4.配置和连接外设（续）