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时间:2018-09-15
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1、NiosII软件设计与运行流程本实验是于实验1相连的,本实验主要完成在NiosII硬件系统完成及下载于FPGA中的基础上,进行软件开发、下载和调试,具体流程如下:1、向FPGA下载配置文件。以下的实验将更多地与SOPC实验系统联系。本次实验是使用清华大学电工电子实验中心的GW48-SOPC实验系统(康芯公司),下载前连接好下载通信线,打开电源,打开光盘上关于此实验系统的PDF/PPT默认设置说明,确认实验系统所有开关和跳线处于默认设置位置。用10芯通信线将实验系统左侧的“ByterblasterII”接口与适配板
2、上的JTAGPort口相连;将实验系统左侧的跳线短路帽接插“ByBtII”端,编程电压选择跳线短路帽插3.3V(此电压接错不会损坏系统)。按动实验系统左下角的电路模式控制键,选择模式5(在上方的数码管会显示5字),这时实验系统将进入附录中附图1的电路连接模式(有12中不同的可选硬件电路模式)。注意模式5的8个键控特点:每按键一次,输出电平反相一次,电平高低由此键上方的发光管显示;还注意到此时FPGA输出的32个I/O口接了8个数码管,每4个I/O口接一个数码管,且在每一数码管外接了一个16进制至7段译码的译码器,
3、这样可以大大节省I/O口的耗用。FPGA的主要端口是用标准信号名PIOx标注的,具体引脚号在引脚锁定时查阅附录的附表1;例如附图1中连接FPGA的键8端口标准信号名是“PIO7”,查附表1,横项GW48-SOPC对应Pin240。现在可以开始下载配置文件,以便在FPGA中建立NiosII硬件环境。打开QuartusII,再打开实验一的工程,选择菜单ToolsàProgrammer,弹出图2-1所示窗口,首先选择接口模式,对于Mode栏确认选择JTAG模式;如果是首次安装并使用该软件,要作下载接口模式选择:点击图2
4、-1左侧的HardwareSetup按纽,将弹出图2-2所示窗口。如果实验系统的连接是正确的,在图2-2的窗中的Hardware栏应该看到测试到的“ByteBlasterII”接口名,双击该名再退出该窗,就能在图2-1窗的HardwareSetup按纽右侧看到ByteBlasterII[LPT1]字样。最后如图2-3,加入配置文件niosII_lab.sof,点击Start按钮,下载该文件。由图1-33可见,该NiosII系统是低电平复位,高电平正常工作,所以在下载了SOF文件后,要将实验系统的键8置于高电平(N
5、iosII系统的复位信号锁定于键8àPin240,模式5)。2、进入集成开发环境IDE。再次进入图1-23所示的SOPCBuilder窗,进入SystemGeneraiom页,点击RunNiosIIIDE按纽(图2-4),或选择菜单ToolsàNiosIIIDE,进入IDE环境。图2-4点击RunNiosIIIDE按纽,进入集成开发环境作此选择后将弹出图2-5所示的窗口,其中有一个软件过程路径选择窗workspace,在此选择如图所示的路径,他是本示例中已预先建立的一个空文件夹;如果此前已经有了自己的软件实例工程
6、库文件夹,现在还想使用,则必须浏览到对于路径,并进入该文件夹。点击OK后将出现图2-6所示的窗口(以后进入同一工程库将不会出现该窗)。再点击此窗右上角的workbench按钮,即进入IDE环境。3、建立C软件开发工程。进入的IDE环境窗口的左栏是各工程的工程名和相关的应用文件名,中间是选中的某一文件的内容,及其编辑环境;右栏是对应文件中关键项目名称。为了新建一个开发软件的工程项目,选择菜单File的New->Project.(图2-7),在弹出的如图2-8所示的窗口中选择C/C++Application,并按Ne
7、xt按钮,在于继而弹出的窗口(图2-9)中选择现成的实例“Hello_Led”作为实验程序,并在工程名栏键入当前软件实例工程名:“led_8bit”;并确认在.SelectTargetHardware栏中的ptf文件来自当前SOPCBuilderSystem的硬件设计文件和处理器名:Nios2_systm.ptf,和CPU名:“CPU”。图2-5选择软件工程库图2-6选择进入IDE软件设计/调试平台图2-7建立一个软件实例工程图2-8选择C/C++应用图2-9在示例库中选择一个C程序实例点击Finish后即进入如
8、图2-10所示的IDE环境,在左栏已能看见新建的工程:led_8bit,双击下方的程序名hello_led.c,在中栏即能看见此源程序代码(图2-10)。将代码中原语句while(i<200000)改为while(i<400000)。4、编译运行C程序。在左边的“C/C++Projects”页一栏中,右键点击需要运行的工程名:“led_8bit”,将出现图2-11所示下拉
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