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基于 NIOSII 软核的流水灯实验

作者：互联网

目录


软件：Quartus Prime 18.1、Platform Designer、Nios II SBT
硬件：PC 机、DE2-115 FPGA 实验开发平台

一、硬件部分设计

1、建立quartus新项目

2、进行 Qsys 系统设计

1）打开 Platform Designer
在这里插入图片描述
2）保存文件至项目文件夹
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3）双击clk_0，设置时钟频率为50M
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4）添加 CPU 和外围器件
①添加 Nios II 32-bit CPU

点add添加在这里插入图片描述
所有参数保持默认选项，点击finish完成
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②添加 jtag uart
所有参数保持默认选项，点击finish完成
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③添加片上存储器 On-Chip Memory(RAM)核
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设置内存为40960 点击finish
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④ 添加 PIO 接口
所有参数保持默认选项，点击finish完成
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⑤ 添加片 System ID Peripheral 核
所有参数保持默认选项，点击finish完成
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到此，所有该添加的元件都已添加
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⑥端口的连接
说实话，没看懂很多端口连接的意思，图上灰色的小点就是可以连接但未连接，方便起见，将所有小点连上（点击小点）
完成后如图
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双击export栏下pio_0的external_co，引出输出口，命名为out_led
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⑦基地址分配
完成后”Base”栏将出现不会重复的具体的地址
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⑧指定 NIos II 的复位和异常地址
双击红框选中处，会出现左边 的功能区
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在vector下选择如图，再点击
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⑧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
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⑨生成 Qsys 系统
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如果提示是否保存.qsys 文件，请选择保存
之后关闭Platform Designer 主界面
5）在原理图(BDF)文件中添加 PD 生成的系统符号（再工程内新建BDF文件）
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6）加入 Quartus II IP File 文件，为了以后编译成功，请务必将对应的 Quartus II IP File (.qip) 加入项目中
①点击 Assignments-Settings，添加 kernel.qip 文件
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②选中该文件后，点击OK 按钮加入 kernel.qip 文件
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7）进行逻辑连接和生成管脚
①逻辑连接。开发板晶振为 50M，与系统默认一致，因此，这里我们不需要修改。
②在 kernel 模块内点击鼠标右键选取 Generate Pin for Symbol Ports 生成管脚
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③芯片引脚设置
菜单里选择 Assignments-device，然后如下图所示点击 Device pin options
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进行 unused pin 设置，可能会收到外部信号的干扰，将未用引脚设置为 As input tri-stated
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特殊引脚设置，设置为常规引脚
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8）编译工程
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9）分配物理针脚
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完成后关闭 Pin Planner,回到 Quartus Prime 主界面后再次编译项目。至此完成项目的硬件设计。

二、软件部分设计

使用 Nios II Software Build Tools for Eclipse 来完成当前项目的软件开发

1、启动 Nios II SBT

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选择工作目录，当前工程目录
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2、创建工程

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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，以便将生成硬件配置信息和软件应用关联，CPU 栏会自动选择”nios2_gen2_0”。
在”Project name”输入”hello_world,”Project template”选择 Hello_World。点击 Finish。
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系统会自动生成一个打印“hello_world”的软件工程

3、修改程序

在 hell_word.c 里修改流水灯控制程序。
代码

#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;
}

4、编译工程

Build Project
在这里插入图片描述
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三、运行项目

1、配置FPGA

（1） 连接 JTAG 到开发板，确定
A. 已正确安装驱动。
B. 防火墙不会影响到 JTAG 的正常工作。最后给开发板上电。
（2） 启动 Quartus Prime Programmer
在这里插入图片描述
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因条件原因，这里没有连接硬件
后面的步骤也很简单，将FPGA板子连接上，运行调试

标签：led,Nios,II,NIOSII,点击,添加,流水,软核,连接
来源： https://blog.csdn.net/xianyudewo/article/details/116098689