基于niosⅱ的sopc系统设计与研究new

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1、l毅∞3l烈l『蔫舞冲锉学校代码：10488岁：学号：05104024夫哮硕士学位论文题目基于NiosII的SOPC系统设计与研究专业研究方向姓名导师控制理论与控制工程数字信号处理潘宗树王景存副教授定稿日期：2007年10月30日武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要随着微电子技术和计算机技术的飞速发展，PLD、EDA、SOPC、口核、嵌入式系统等新概念新技术层出不穷，新技术的应用迅速渗透到电子、通信、仪器仪表、航空航天等领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。嵌入式系统的设计正在向片上系统(SOO的方向发展，基于即G

2、A和NiosII嵌入式软核的可编程片上系统(SOPCI以其设计灵活、可裁剪、软硬件可编程等特点和优势，近来为广大设计者所关注。但是目前国内相关方面的研究和应用还未普及，所以对基于Ni∞II的可编程片上系统的研究就有着重要的意义。SOPC是基于可编程逻辑器件的可重构片上系统，它作为SOC和PID，FPGA相结合的一项综合技术，结合了两者的优点。SOPC集成了硬核或软核CPU、DSP、锁相环、存储器、FO接口及可编程逻辑，可以灵活高效地解决sOC方案，而且设计周期短，设计成本低，因此非常适合两者的应用领域。对于目前竞争激烈的市场来说，提

3、供了先进的技术和广泛的产品应用领域。论文以Altera公司的CydoneII系列EP2C35为核心芯片，力求设计通用的精简试验平台，并以此平台为基础深入研究SOPC系统的硬件系统设计和软件开发方法，详细测试和验证系统存储模块和常用外围模块，深入理解NiosII软核机制，归纳总结基于NioslI的SOPC设计方法和经验，并设计实现基于NiosⅡ的全彩LED景观灯控制系统，为今后在电子通信领域、工业控制等方面应用sOPC的工作打下坚实的基础。本论文主要内容包括：1．基于FPGA的SOPC系统的硬件电路设计，包括FPGA主芯片电路设计、J

4、TAG与AS下载与调试接口、存储器接口电路、其它外围电路、电源时钟和复位电路设计等；2．SOPC系统硬件和软件的开发方法、存储器及常用外围设备的编程控制及测试；3．NiosII软核机制、NiosIIIDE中应用程序的开发以砌C／OS—II嵌入式实时操作系统的移植；4．基于NiosII的全彩LED景观灯控制系统设计。关键字：SOPC；NiosⅡ；ⅣC／OS-II第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractWiththefastdevelopmentofmicroelectronicsandcomputertechnology，mo

5、reandmorenewconceptandnewtechnologyemergeendlessly，forexample，thePLD、EDA、SOPC、IPcore、embeddedsystemandSOOlJ．Thel／f-,Wtechnologyarepenetratingintomanyfic!dspromptly，suchastheelectron、communication、instruments、spaceflightetc．Andtheydrivethedevelopmentofsocialproductivity

6、andimprovetheinfcrmationizationlevelforthewholesociety．Thedesignofembeddedsystemisdeveloppingtowardthesystemonchip．ThesystemonprogrammableehipbasedonFPGAandNiosIIisnoticedbymanydesignerbecauseofitsadvantageandcharacteristicsuchasflexible、cuttableandsoftwareandhardwarep

7、rogrammable．Nowadaystheinterrelatedresearchandapplicationarenotpopularized，thereforetheresearchonsystemonprogrammablechipbasedonNiosIIhasimportantsignificance．SOPCisareconstmctablesystemonachipbasedontheprogramablelogicdevice，anditcombinestheadvantagesofSOCandPLD／FPGA越

8、theintegratedtechnologyofthem．ItintegratesthehardwareorsoftwareCPU、DSP、PI—L、storage、I／Ointerfaceandprogrammablelogic,