基于nios_的万年历设计new

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1、嵌入式系统应用《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2009年第25卷第5-2期文章编号:1008-0570(2009)05-2-0042-02基于NIOSⅡ的万年历设计TheDesignofaperpetualcalendarBasedonNIOSⅡ（首都师范大学）饶敏邱德慧刘雅斌RAOMinQIUDe-huiLIUYa-bin摘要:本文介绍了一种基于片上可编程系统(SOPC)设计万年历的方法。在FPGA芯片上,通过配置NIOS软核处理器和相关接口模块,实现了嵌入式系统的硬件结构。系统用液晶模块显示万年历等汉字字符,用8个七段数码管显示电子钟的日期和时间,并可通过按键对其进行调

2、整。具有高集成度、设计灵活和可移植性较好等特点。关键词:片上可编程系统;NIOSⅡ;液晶显示模块;万年历中图分类号:TP319文献标识码:BAbstract:ThispaperintroducesadesignofaperpetualcalendarbasedonSOPCtechnology.ByconfiguringaNiosIIsoftcorepro-cessorandsomerelatinginterfacemodulesonaFPGA,thesystemrealizesanembeddedsystem’shardwareandcombinessoftwareprogr

3、ammingtodisplaysomecharactersontheLCDandthedateandtimeontheLEDandadjustthedateandtime.Thedesign技hashighdesignflexibility,integrationdegreeandgoodtransplantedability.Keywords:SOPC;NIOSⅡ;LCDdisplay;aperpetualcalendar术1引言管、LED等可以直接添加进来。对于LCD，由于SOPCbuilder自创SOPC代表了当今电子设计的发展方向，它可以将处理器、带的IP库中并不包含

4、LCD配置接口模块，所以该模块需要设计者根据要配置的芯片的寄存器特点和功能要求进行专门的存储器、I/O接口、硬件协处理器和普通的用户逻辑等系统设计设计。本系统的LCD液晶屏显示器驱动接口在设计时作为普通新需要的功能模块都集成到一个FPGA芯片里，构建一个可编程的外部设备PIO进行操作，因此液晶屏显示器的数据以及读、的片上系统。它具有软硬件可重构、剪裁和编程等功能，由于同写和片选信号等都包括在PIO总线上。液晶屏显示器以7个时涉及底层的硬件系统设计和相应的软件设计，在系统优化方PIO的形式添加进来，如图1所示利用SOPCbuilder开发工具面有了前所未有的自由度。创建用户定制

5、的NIOSⅡ配置及其地址映射。现在的电子万年历多数采用基于单片机的控制技术，可移植性较差，集成度较低，本文以杭州康芯电子有限公司生产的GW48-PK系统的64×64点阵型液晶显示模块LCDGDM12864A为例，利用NIOSⅡ软核在Altera公司的Cy－cloneEP1C6Q240C8芯片中，既能实现用户定制的处理器，又能对液晶显示模块和数码管显示进行编程控制。本文在软、硬件开发过程中，通过利用SOPC技术，缩短设计开发周期，节约开发成本，优化性能和资源。本文以万年历设计为例，使读者初步了解SOPC的开发过程。2系统硬件设计在系统的硬件设计中，FPGA内部各模块设计是本系统

6、硬件设计的核心技术。FPGA内部各模块是利用ALTERA公司的QuartausⅡ开发软件中的SOPCbuilder工具对CPU进行定制，包括CPU的数据和指令Cache的大小、CPU寄存器数量（NIOSⅡ最多可以有512个寄存器）等。用户可以增加新的外设，新的指令，分配外设的地址等进行定义，完成SOPC开发的集成过程。将这些设计在QuartausⅡ中编译并生成sof格式文件后，下载到FPGA芯片中就形成了SOPC的嵌入式系统硬件平台。对万年历设计来说，需要将本设计所需要的外设添加到NIOS软核中。NIOSⅡ自带的各种IPCore如按键、七段数码图1设计完成界面然后，用SOPC

7、Builder将定制转化成为具体的元件，即用饶敏：副教授户定制的NIOSⅡ处理器模块，如图2所示。最后加入增强时钟-42-360元/年邮局订阅号：82-946《现场总线技术应用200例》您的论文得到两院院士关注嵌入式系统应用稳定性的锁相环和复位输入端最终形成顶层结构，除此之外，IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LCD_E_BASE,0);//SOPCbuilder还根据定制的结果，自动生成针对特定硬件环境使能信号置0的C语言和汇编语言的头文件以及函数库，这在软件设计中会}}极大的减