socp_实验5 计数器地sopc设计.pdf

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1、SOPC设计实验五基于DE2平台的计数器的SOPC系统设计用SOPC系统在DE2平台上实现一个计数器。先在DE2平台上建立SOPC系统的硬件，这个系统包括一个NIosII/s嵌入式处理器、存储器、一个JTAGUART及一个定时器，一个ID模块。另外，我们将加入一个自定义组件，实现对DE2平台上七段数码管的控制。-----硬件设计-----1.建立工程启动QuartusII软件，用New>NewProjectWizard…菜单在QuartusII中新建一个工程图1QuartusII启动界面2.建立顶层设计文件建立工程之后，需要为工程建立一个顶层设计文件，这个设计文件的名称应该

2、与工程的名称完全一致，设计文件可以是QuartusII允许的各种设计输入格式的文件，如VerilogHDL、VHDL、AHDL及原理图设计文件等。在本例中使用原理图设计文件。用File>New菜单建立一个新文件，选择BlockDiagram/SchematicFile文件，文件名称与工程名称保持一致，保存新建的文件。1课程实验示例3.用SOPCBuilder建立一个新的SOPC硬件系统单击工具按钮或者是Tool>SOPCBuilder菜单启动SOPCBuilder。如图所示，输入新系统的名称为count_s_sopc，当然也可以输入其他名称，但是应该注意，所有的名称中都不能

3、出现空格。TargetHDL选项可以选择Verilog，也可以选择VHDL,这里选择Verilog。按OK按钮，进入到SOPCBuilder的主界面。2SOPC设计4.向系统中添加NiosII处理器在SOPCBuilder左侧的组件列表中，选择NiosIIProcessor,,按鼠标右键，在弹出的菜单中选择AddNewNiosIIProcessor,显示如图所示的NiosII处理器的配置界面。选择NiosII/s作为本设计的处理器，从界面上可以看到，NiosII/s占3课程实验示例用约1200~1400个逻辑单元，2个M4KRAM块。由于可以添加指令缓存，缓存需要占用额外的

4、M4KRAM块，因此NiosII/s比NiosII/e相比，增加了指令缓存、分支预测、硬件乘法器及硬件除法器。NiosII/s的最好性能可达25MIPS.按下Next按钮，设置处理器的指令缓存和紧密耦合指令存储器，如图18所示，选择指令缓存为4K字节，不使用紧密耦合指令存储器。按下Next按钮，设置JTAG调试模块，JTAG调试模块分为四个级别，每个级别的功能不同，占用的逻辑资源也不相同，在本设计中选择占用逻辑资源最少的级别Level1，如图21所示按下Next按钮可以添加自定义指令，在本例中不添加自定义指令，按Finish按钮结束NiosII控制器的设置。4SOPC设计5

5、课程实验示例6SOPC设计7课程实验示例8SOPC设计9课程实验示例10SOPC设计11课程实验示例12SOPC设计13课程实验示例5.添加片上存储器在SOPCBuilder主界面左侧的组件列表Memory组中，选中On-ChipMemory(RAMorROM),按鼠标右键，在弹出的菜单中选择AddNewOn-ChipMemory(RAMorROM),显示如图所示的片上存储器的配置界面。选择存储类型为RAM，存储器宽度为32位，总内存尺寸为40K字节。单击Finish按钮完成片上存储器的配置。14SOPC设计15课程实验示例6.添加JTAGUART在SOPCBuilder主

6、界面左侧的组件列表中，选择JTAGUART,按鼠标右键，在弹出的菜单中选择AddNewJTAGUART,显示如图所示的JTAGUART配置界面。按照默认设置，配置不作改变，单击Finish按钮完成JTAGUART的设置。16SOPC设计17课程实验示例7.添加定时器在SOPCBuilder主界面左侧组件列表中选中IntervalTimer,按鼠标右键，在弹出的菜单中选择AddNewIntervalTime,显示如图所示的定时器配置界面。按照默认的设置。配置不作改变，即可生成一个初始周期为1ms的定时器，单击Finish按钮完成定时器的设置。18SOPC设计8.添加自定义组件

7、七段数码管控制器先在QuartusII中建立两个Verilog文件，作为七段数码管显示驱动的控制器，一个是SEG7_LUT.V,如代码代码1所示，另一个是SEG7_LUT_8.V,代码如代码2所示。SEG7_LUT.V是一个查找表，完成七段码显示的译码。当输入iDIG在0x0~0xF之间变化时，输出oSEG的七段码也发生相应的变化，并在数码管上显示iDIG的值。SEG7_LUT_8.V,对SEG7_LUT.V进行了8次例化，分别对应于七段数码管HEX0~HEX7。在SEG7_LUT_8.V中，对输入/输出信号的定义