第5讲 sopc builder使用简介

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1、第5讲SOPCBuilder开发工具5.1简介5.2SOPCBuilder设计流程5.3SOPCBuilder用户界面5.1SOPC简介5.1.1可编程片上系统(SOPC)技术简介SOPC(SystemOnaProgrammableChip)是指用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上。SOPC是一种特殊的嵌入式系统。一方面，它是片上系统(SOC)，即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能；另一方面，它是可编程系统，具有灵活的设计方式，可裁减、扩充、升级，并具备软硬件在系统可编程的功能。这项技术将EDA、计算机设计、嵌入式系统、DSP

2、及数字通信系统等技术融为一体。SOPC结合了SOC和PLD、FPGA各自的优点，一般具备以下基本特征:·至少包含一个嵌入式处理器内核；·具有小容量片内高速RAM资源；·丰富的IPCore资源可供选择；·足够的片上可编程逻辑资源；·处理器调试接口和FPGA编程接口；·可包含部分可编程模拟电路；·单芯片、低功耗、微封装。随着EDA技术的发展和大规模可编程器件性能的不断提高，SOPC技术已被广泛应用于许多领域。(1)SOPC在极大提高了许多电子系统性能价格比的同时，还开辟了许多新的应用领域，如高端的数字信号处理、通信系统、软件无线电系统的

3、设计、微处理器及大型计算机处理器的设计等等；(2)由于SOPC具有基于EDA技术标准的设计语言与系统测试手段、规范的设计流程与多层次的仿真功能以及高效率的软硬件开发与实现技术，使得SOPC及其实现技术无可争议地成为现代电子技术最具时代特征的典型代表。与基于ASIC的SOC相比，SOPC具有更多的特点与吸引力：ApplicationSpecificIntegratedCircuit专用集成电路SystemonChip片上系统开发软件成本低硬件实现风险低产品上市效率高产品设计成本低系统结构可重构及硬件可升级5.1.2SOPCBuilde

4、r简介SOPCBuilder是Altera公司推出的一种可加快在PLD内实现嵌入式处理器相关设计的工具。它是一个革命性的系统级开发工具，旨在提高设计者的效率。设计者可确定所需要的处理器模块和参数，并据此创建一个处理器的完整存储器映射。设计者还可以选择所需的IP外围电路，如存储器控制器、I/O控制器和定时器等模块。SOPC Builder可以快速地开发定制新方案，重建已经存在的方案，并为其添加新的功能，提高系统的性能。通过自动集成系统组件，SOPCBuilder允许用户将工作的重点集中到系统级的需求上，而不是从事把一系列的组件装配在一

5、起这种普通的、手工的工作。所有版本的AlteraQuartus Ⅱ的设计软件都已经包含了SOPCBuilder。设计者采用SOPCBuilder，能够在一个工具内定义一个从硬件到软件的完整系统，而花费的时间仅仅是传统SOC设计的几分之一。SOPC Builder提供了一个强大的平台，用于组建一个在模块级和组件级定义的系统。SOPC Builder的组件库包含了从简单的固定逻辑的功能块到复杂的、参数化的、可以动态生成的子系统等一系列的组件。这些组件可以是从Altera或其他合作伙伴处购买来的IP核，其中一些IP核是可以免费下载用来做评

6、估的；用户还可简单地创建他们自己定制的SOPCBuilder组件。SOPCBuilder内建的IP核库是OpenCorePlus版的业界领先的Nios/Nios Ⅱ嵌入式软核处理器。所有的Quartus Ⅱ用户都能够把一个基于Nios/Nios Ⅱ处理器的系统经过生成、仿真和编译进而下载到AlteraFPGA中，进行实时评估和验证。SOPCBuilder库中已有的组件包括：(1)处理器：包括片内处理器和片外处理器的接口。(2) IP及外设：包括通用的微控制器外设，通信外设，多种接口(存储器接口、桥接口、ASSP、ASIC)，数字信号

7、处理(DSP)IP和硬件加速外设。5.1.3SOPCBuilder的功能特点1.具有直观的图形用户界面(GUI)利用图形用户界面，用户可以快速方便地定义和连接复杂的系统。如图5.1所示，用户可从左边的库中添加所需的部件，然后在右边的表中配置它们。图5.1SOPCBuilder的图形用户界面2.自动生成和集成软件与硬件SOPCBuilder会生成每个硬件部件以及连接部件的片内总线结构，仲裁和中断逻辑。它也会产生系统可仿真的RTL描述以及为特定硬件配置设计的测试平台，能够把硬件系统综合到单个网表中。 另外，SOPCBuilder还能够生

8、成C和汇编头文件，这些头文件定义了存储器映射、中断优先级和每个外设寄存器空间的数据结构。这样的自动生成过程可以帮助软件设计者处理硬件潜在的变化性。如果硬件改变了，SOPCBuilder会自动更新这些头文件。SOPCBuilder也会为