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时间:2019-05-12
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1、万方数据论文题目:基于FPGA的32位嵌入式软核设计作者姓名:周苑苑入学时间:专业名称:电子与通信工程研究方向:指导教师:吕常智职称:论文提交日期:论文答辩日期:授予学位日期:筮盥监一旦旦旦5—6—6一生生生4—4—4—11—11—11—0—0—0一莹万方数据THEDESIGNOF32.BITEMBEDDEDSoFTCoREBASEDoNFPGAADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERINGfromSh
2、andongUniversityofScienceandTechnologybyZhouYuanyuanSupervisor:AssociateProfessorLvChangzhiCollegeofElectronicCommunicationandPhysicsMay2014万方数据声明本人呈交给山东科技大学的这篇工程硕士学位论文,除了所列参考文献和世所公认的文献外,全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名:闫花苑日AFFIRMATIoN期:纠红j1declaretha
3、tthisdeissertationi,submittediannfdu。lnfigllm⋯entof.t.her,e。qu!ir—em—e—n—tJsfortheawardofMalsterofEn91neerikngunlinessSh鬻cUednive—rsityol3ledcteng“ccIllL^lUTechnology,iswh01lymyownwork咖k豁一!托l『需eotOalnacK—n—ow.1c茹elmiclit:documenthasnotbeensubmittedforqualiticatlon
4、a【aⅡYOgUc!n。nu‘山1~Signature:Date:万方数据山东科技人学顾l:学位论义摘要随着计算机技术的发展,嵌入式系统已广泛应用于工业、家电、机电等众多领域。其中大多数应用是基于ARM、PowerPC、MIPS等硬核处理器,虽然技术比较成熟,但生产成本较高,设计周期长,设计的灵活性较差,一旦产品完成便不易升级。而NiosII是Altera公司为实现SOPC技术而设计的第二代FPGA嵌入式处理器,在FPGA中以软核的形式实现,具有高度的灵活性和可配置性,弥补了硬核处理器的不足。论文的主要工作是以FPGAEP
5、2C8Q芯片为核心,探究NiosII嵌入式处理器的软件架构以及基于此软核设计了部分功能,以验证软核启动的可行性和正确性。软核设计主要实现LED流水灯设计和LCD显示SD卡信息的设计以及uClinux在NiosII上的移植。SD卡设计部分摒弃了直接编写代码操作SD卡里的FAT文件系统这一方法,因其需要的工作量还是挺大的,而是参照了RolandRiegel开源的SD.Reader项目提供的AVR平台下操作SD卡的范例,移植SD.Reader项目中关于SD卡操作的部分代码到NiosII软件平台,通过修改MMC/SD/SDHCCa
6、rdRawAccess程序模块实现操作SD的低级驱动,此方法简单易行。LCD显示屏选用的是XYF480272C.TP液晶屏,为显示SD卡里的图片,使用了Image2LCD工具将图片转换成二进制数据格式,然后写入LCD显存中。移植uClinux到软核中是本论文的一个重点,因开发板上没有足够的硬件资源,因此采用了建立交叉编译环境的方法进行开发。实验表明基于FPGA设计的此32位软核工作性能良好,运行速度快,随着嵌入式系统的快速发展,论文中提出的uClinux操作系统移植具有重要的参考价值。因uClinux还继承了Linux的网
7、络操作系统优势,能很方便的支持网络文件系统,且可内嵌TCPflP协议,所以此软核有很大完善的空间。关键字:FPGA,SOPC,NiosII,uClinux万方数据山东科技人学颂Ij学位论义摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofcomputertechnology,Embeddedsystemhasbeenwidelyusedinmanyfieldsincludingindustry,homeappliance,mechanicalandelectrical.Mostapplicationsarebas
8、edonARM,PowerPC,MIPSandotherhardcoreprocessor,Althoughthetechnologyisrelativelymature,butthehighercostofproduction,thelongdesigncycle,poorflexibilitydes
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