Nios-II编程

文章目录

- - 一硬件部分设计
  - - - 1Qsys
      - 2Quartus
  - 二软件
  - - - 1Nios-II Eclipse
  - 三运行项目及效果
  - - - 1配置 FPGA

一硬件部分设计

1Qsys

1创建一个项目

2点击 Tools 下拉菜单下的 Platform Designer 工具，启动 Platform Designer 后，点击 File-save，在文件名中填写为kernel
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3鼠标放在 clk_0 处点击右键 Edit 或是双击 clk_0 元件， Clock 时钟设置为50m
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4添加 Nios II 32-bit CPU

在“component library”标签栏中找到“Nios II Processor”后点击 Add,在 Nios Core 栏中选择 Nios II/f 选项，其他保持默认选项，将 nios2_qsys_0 重命名为 cpu，点击”Rename”即可重新命名。
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5添加 jtag uart 接口

左侧”Component Library”标签栏中找到”JTAG UART”，然后点击 Add，设置向导中保持默认选项，将 jtag-uart_0 重命名为 jtag-uart。
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6添加片上存储器 On-Chip Memory(RAM)核

左侧”Component Library”标签栏中On Chip找到”On-ChipMemory(RAM or ROM)”后点击 Add，在”Size”栏中的”Total memory size”窗口中输入 40960，将 onchip_memory2_0 改名为 onchip_ram。
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7添加 PIO 接口

左侧”Component Library”标签栏中 pio找到”PIO”后点击Add，确定以下选项：Width 为 8bits，Direction 选择 output，将pio_0 改名为 pio_led。在 Export 栏处双击，把输出口引出来，并命名为 out_led。
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8添加片 System ID Peripheral 核

左侧”Component Library”标签栏中sys找到” System IDPeripheral”后点击 Add，将 sysid_qsys_0 改名为 sysid。
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9连线

右键器件—> connection，总的连线如下图所示。
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10其他

基地址分配：点击 PD 主界面菜单栏中的”System”下的”Assign Base Addresses”。分配中断号：在”IRQ”标签栏下点选”Avalon_jtag_slave”和 IRQ 的连接点就会为”jtag_uart”核添加一个值为 0 的中断号。双击建立好的 cpu 进入 Nios II Processor 的配置界面，配置 Reset Vector 和 Exception Vector 为””onchip_ram.s1”，点击 Finish。点击 Qsys 主界面菜单栏中的”System”下的”Create Global Reset Network”。完成后会自动连接所有复位端口。生成 Qsys 系统：点选”Generation HDL”标签栏中 Generate 按钮生成 Qsys 系统。
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2Quartus

1返回到Quartus页面，新建原理图文件

Block
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2双击空白处，加入生成的bsf文件
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3右键生成IO端口，并修改led端口为out_led
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4添加qip文件
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5设备引脚设置

菜单里选择 Assignments-device点击 Device pin options。
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6进行编译配置物理引脚
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二软件

1Nios-II Eclipse

1进入Nios-II Eclipse

点击Tools -> Nios II SoftWare Build Tools for Eclipse
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2启动 Workspace 选择当前的项目目录
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3建立新的软件应用
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点击后出现下图，在”SOPC Information File name”窗口中选择 kernel.sopcinfo文件，CPU 栏会自动选择”CPU”。在”Projectname”输入”hello_world,”Project template”选择 Hello_World。
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4修改hello_world.c为流水灯程序

#include "system.h"
#include "altera_avalon_pio_regs.h"
#include "alt_types.h"
const alt_u8
led_data[8]={0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0x7F,0xFF};
int main (void)
{
 int count=0;
 alt_u8 led;
 volatile int i;
 while (1)
 { if (count==7)
 {count=0;}
 else
 {count++;}
 led=led_data[count];
 IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_LED_BASE, led);
 i = 0;
 while (i<500000)
 i++;
 }
 return 0;
}

5右键单击项目名称在弹出的菜单中选择 Build Project
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三运行项目及效果

1配置 FPGA

1启动 Quartus Prime Programmer
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添加下载文件。然后点击 Start 开始下载，下载成过后关闭，回到 Eclipse 主机界面。
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2运行/调试程序

在 C/C++ Projects 视图中右击 hello_led_0 工程文件夹，然后在弹出的快捷菜单中选择 Run As→Nios II Hardware 运行程序，也可以在菜单栏中选择 Run →Run Configurations。配置 Run Configurations，转到”Target Connection”标签栏，点击右侧的 RefreshConnections 将 USB-Blaster 加入。
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