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
在这里插入图片描述

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
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

9连线

右键器件—> connection，总的连线如下图所示。
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

2Quartus

1返回到Quartus页面，新建原理图文件

Block
在这里插入图片描述

2双击空白处，加入生成的bsf文件
在这里插入图片描述

3右键生成IO端口，并修改led端口为out_led
在这里插入图片描述

4添加qip文件
在这里插入图片描述

5设备引脚设置

菜单里选择 Assignments-device点击 Device pin options。
在这里插入图片描述

6进行编译配置物理引脚
在这里插入图片描述

二软件

1Nios-II Eclipse

1进入Nios-II Eclipse

点击Tools -> Nios II SoftWare Build Tools for Eclipse
在这里插入图片描述

2启动 Workspace 选择当前的项目目录
在这里插入图片描述

3建立新的软件应用
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

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
在这里插入图片描述

三运行项目及效果

1配置 FPGA

1启动 Quartus Prime Programmer
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述