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--- book_excise_nios [2021/08/23 16:59]
zili
+++ book_excise_nios [2021/08/24 14:35] (当前版本)
zili
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 ### 1. 实验内容
+通过本实验熟悉SOPC Builder和NIOS IDE的开发环境及开发流程，了解NIOS II的基本结构，能够利用SOPC Builder和NIOS IDE实现简单的NIOS II系统和应用程序。
+本实验要求利用SOPC Builder创建一个简单的NIOS II系统，这个简单的NIOSII 系统括NIOS核、片内SRAM及PIO口；利用NIOS II IDE创建一个简单应用程序，能够点亮核心板上的LED等。
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-### 2. 实验原理
+### 2. 实验步骤
+#### 2.1 NiosⅡ硬件设置
+. 工程建立：首先在Quartus II中新建一个名为nios的工程，点击{{ ::图标.png |}}图标。出现SOPC Builder对话框。在System Name对话框里设置Nios系统名nios_cpu。HDL语言选择Verilog，如图21-1所示。
+{{ ::图21-1.png |图21-1 SOPC Builder对话框}}
+<WRAP centeralign>
+**图21-1 SOPC Builder对话框**
+</WRAP>
+. SOPC组建添加：将Avalon Components中的选项中组建添加到自己的工程中，具体方法是将相关的组建拖进右边的对话框中，如图21 2所示。主要有Nios II Processor， Memory中的onchip_memory和Other里面的PIO。这里还需要会组建进行设置:
+a) 双击Nios II Processor，选择Nios Ⅱ/e型，点击Finish。\\
+b) 双击On-Chip Memory(RAM or ROM),Memory Type中选择RAM，Size中Memory Width选择32bits，Total Memory Size中选择48Kbytes，其余选项默认，点击Finish。\\
+c) 双击PIO(Parall I/O)，选项默认，点击Finish。\\
+右键单击pio_0选择Rename，改名为LED_PIO。\\
+d） 点击System下拉菜单的Auto-Assign Base Addresses，已完成Nios Ⅱ中各个模块的基地址分配，以上步骤完成。
+{{ ::图21-2.png |图21-2 nios系统配置}}
+<WRAP centeralign>
+**图21-2 nios系统配置**
+</WRAP>
+e) 点击System Generation，点击Generation，启动SOPC Builder生成你所选择的模块的HDL代码。
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+. 返回QUARTUS Ⅱ，新建nios.bdf文件，添加刚建的nios_cpu，并添加相应输入输出引脚，并为输入输出引脚分配相应的FPGA管脚，完成如图21 3，保存。编译通过BLASTER下载到FPGA内。
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+{{ ::图21-3.png |图21-3 生成nios模块}}
-### 3. 程序设计
+<WRAP centeralign>
+**图21-3 生成nios模块**
+</WRAP>
+启动nios II IDE后，会让你输入workspace,选择刚才新建的NIOS工程所在的目录，假设存在E:\nios中，点击OK进入。如果在这里没有选，也可以在进入IDE后选择File→Switch workspace中选择。无论何种方式，最好在进入之后选择File→Switch workspace看目录选择是否正确（图21-4）。
+{{ ::图21-4.png |图21-4 切换工作目录}}
+<WRAP centeralign>
+**图21-4 切换工作目录**
+</WRAP>
+. 进入Nios II IDE，新建NiosⅡ C/C++ Application。点击下一步，在Name中输入项目的名字hello_led，在Select Project Template中选择Hello LED，在SOPC Builder System中选择NIOS所在的目录下的.ptf文件，其余默认，点击Finish，如图21-5所示。
+{{ ::图21-5.png |图21-5 建立Hello Led程序}}
+<WRAP centeralign>
+**图21-5 建立Hello Led程序**
+</WRAP>
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+. 在QUARTUS Ⅱ将Nios下载硬核到FPGA，然后进入Nios II IDE，在NiosⅡ C/C++ Projects里找到新建的hello_led，点击右键选择【Run As】→【NiosⅡ Hardware】（图21-6），此时可以看到LED灯在闪烁。
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+{{ ::图21-6.png |图21-6  编译运行程序}}
-### 4. 仿真结果
+<WRAP centeralign>
+**图21-6  编译运行程序**
+</WRAP>
+注意：在这里我们使用的是Nios II中的软件模板，程序中对PIO口的定义是LED_PIO,如图 21-7所示。
+{{ ::图21-7.png |图21-7 Hello led源代码}}
+<WRAP centeralign>
+**图21-7 Hello led源代码**
+</WRAP>
+所以在SOPC组建中PIO的名字一定要与之对应。 如图21-8所示。
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+{{ ::图21-8.png |图21-8 CPU配置图}}
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+<WRAP centeralign>
-### 5. 演示程序文件说明
+**图21-8 CPU配置图**
+</WRAP>
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-### 6. 演示程序使用
+### 3. 实验结果
+实验板上LEDG7-0灯按照一定的顺序，交替闪烁。