基于NiosII的流水灯设计

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1、长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系基于NiosII的流水灯设计一、实验目的：基于NiosII设计一个8位LED流水灯系统，要求掌握SOPC系统设计方法，了解SDRAM和FLASH芯片的接口特性，掌握QuartusII软件的使用方法以及NiosIIEDS设计应用软件的基本流程。二、实验条件：1.安装WindowsXP系统的PC机；2.安装QuartusII9.0EDA软件；3.安装NiosIIEDS9.0软件；4.GW48型SOPC开发平台；三、实验要求：设计过程包括硬件设计和软件设计两部分

2、内容。使用SOPCBuiler工具建立处理器系统，使NiosII处理器成功连接SDRAM、FLAHS以及连接LED的PIO驱动模块。通过嵌入式锁相环获得稳定的100MHz时钟为系统和SDRAM使用。系统时钟复位端连接LEDSDRAM接口FLASH接口使用按键1实现系统复位（模式7，按键为单脉冲，接口为IO0）：复位-28-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系用LED阵列显示流水灯效果：⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓⒔⒕⒖⒗注：要求使用LED1~LED8。对应的IO编号分别为（IO60

3、、IO67、IO65、IO63、IO70、IO73、IO75、IO79）。四、实验步骤：1.打开QuartusII软件，建立一个新的工程：单击菜单FileNewProjectWizard…输入工程的路径、工程名以及顶层实体名。单击Next>按钮，出现以下窗口-28-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系由于我们建立的是一个空的项目，所以没有包含已有文件，单击Next>继续。设置器件信息：单击Next>，指定第三方工具：这里我们不指定第三方EDA工具，单击Next>后结束工程建立

4、。-28-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系2.建立SOPC系统单击ToolSOPCBuilder菜单项，启动SOPCBuilder配置工具。在弹出的系统命名对话框中为系统名称命名“MySystem”，并选择目标描述语言为“VHDL”，点击OK保存。建立并配置处理器IP核。双击或选择IP核库列表中的NiosIIProcessor为系统添加NiosII处理器。-28-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系系统将弹出如下对话框要求用户对处理器情况进行配置，此时

5、我们先选择Finish默认系统的配置。右键处理器更改其名称为“MyCPU”。-28-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系本设计所使用的存储器是核心板载的SDRAM（K4S561632）和FLASH（AM29VL065D），所以需要通过为系统添加相关的IP核来驱动。双击IP核列表中的MemoriesandMemoryControllers/SDRAM/SDRAMController将弹出以下的SDRAM控制器配置窗口，根据板载的SDRAM外围参数，按以下数据填入。点击Next填写

6、SDRAM的延时参数（默认参数），点击Finish完成。右键修改SDRAM的名称“SDRAM”。-28-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系如下图双击IP核列表中的Library/BridgesandAdapters/Avalon-MMTristateBridge为系统添加链接FLASH的三态桥IP核。在弹出的对话中中直接点击Finish。双击IP核列表中的Library/MemoriesandMemoryControllers/Flash/FlashMemoryInterfa

7、ce(CFI)为系统添加FLASH界面IP核，并按照下图填入描述参数。-28-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系点击Next填入时序参数，并点击Finish完成参数配置。修改此IP核实例名称为“FLASH”，如下图。配置IP核之间的连接关系点击菜单System/Auto-AssignBaseAddresses完成存储器地址分配。-28-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系在此双击处理器IP核实例“MyCPU”配置复位地址和异常中断地址，并点击Finish完

8、成配置，如下图。更改处理器的工作时钟频率为100MHz，如下图。双击IP核列表中的Library/PIO，添加PIO模块，按照下图配置（默认配置）并更名为“LED”。-28-制作人：程鸿亮长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系建议再次点击菜单System/Auto-AssignBaseAddresses重新对地址分配。到此，SOPC系统的配置工作已经完成，点击Generate按钮生成SOPC系统，系统生成完毕并成功后点击Exit推出SOPCBuilder环境。3.建立系统电路图