sopc_系统设计入门教程.

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1、SOPC简介SOPC(SystemonaProgrammableChip，片上可编程系统)是以PLD(可编程逻辑器件)取代ASIC(专用集成电路)，更加灵活、高效的技术SOC(SystemOnChip)解决方案。SOPC代表一种新的系统设计技术，也是一种初级的软硬件协同设计技术。与SOC技术相比，集成电路只有安装在整机系统中才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管芯片的速度可以很高，功耗可以很小，但由于PCB板中芯片之间的连线延时、PCB板的可靠性及重量等因素的限制，整机系统的性能受到了很大的限制。

2、而SOC技术的产生基础是由于随着半导体工艺水平的不断进步，使器件特征尺寸越来越小，芯片集成规模越来越大，数百万门级电路可以集成在一个芯片上。多种兼容工艺技术的开发，使差别很大的不同种器件可在同一个芯片上集成，把功能复杂的智能核（处理器)和数字逻辑电路集成到同一个芯片上，做成一个完整的单芯片电子系统，形成SOC器件。SOPC特点SOPC结合了SOC和PLD、FPGA各自的优点，一般具备以下基本特征：　　至少包含一个嵌入式处理器内核；　　具有小容量片内高速RAM资源；　　丰富的IPCore资源可供选择；　　足够的片上可编程逻辑资源；　　处理

3、器调试接口和FPGA编程接口；　　可能包含部分可编程模拟电路；　　单芯片、低功耗、微封装。SOPC应用1）基于FPGA嵌入IP硬核的应用。这种SOPC系统是指在FPGA中预先植入处理器。这使得FPGA灵活的硬件设计与处理器的强大软件功能有机地结合在一起，高效地实现SOPC系统。　　2）基于FPGA嵌入IP软核的应用。这种SOPC系统是指在FPGA中植入软核处理器，如：NIOSII核等。用户可以根据设计的要求，利用相应的EDA工具，对NIOSII及其外围设备进行构建，使该嵌入式系统在硬件结构、功能特点、资源占用等方面全面满足用户系统设计的

4、要求。　　3）基于HardCopy技术的应用。这种SOPC系统是指将成功实现于FPGA器件上的SOPC系统通过特定的技术直接向ASIC转化。把大容量FPGA的灵活性和ASIC的市场优势结合起来，实现对于有较大批量要求并对成本敏感的电子产品，避开了直接设计ASIC的困难。SOPC系统设计入门教程《SOPC系统设计入门教程》前言目录第一章   概述1．1   SOPC的概念1．2   SOPC系统设计流程1．2．1   SOPCBuilder的设计流程 1．2．2   SOPCBuilder的设计阶段 1．2．3   SOPC系统开发流程 

5、1．3   SOPC系统开发环境1．4   本书中的系统配置第二章   SOPC系统构架2．1   系统模块框图2．2   NiosCPU2．2．1   指令总线主端口2．2．2   数据总线主端口2．2．3   缓冲存储器2．2．4   移位单元2．2．5   乘法支持2．2．6   中断支持2．2．7   Nios片上调试模块2．2．8   开发环境2．3   Avalon总线2．3．1   基本概念2．3．2   Avalon总线传输2．3．3   Avalon三态接口2．3．4   地址对齐2．4   外设IP模块2．4．1  

6、 通用异步串行接口（UART）2．4．2   可编程并行输入/输出模块（PIO）2．4．3   定时器2．4．4   DMA控制器第三章   系统硬件开发3．1   硬件开发流程3．2   创建QuartusII工程3．3   创建Nios系统模块3．3．1   开始使用SOPCBuilder3．3．2   系统频率3．3．3   添加CPU和外设模块  3．3．4   指定基地址3．3．5   生成系统模块3．3．6   添加符号到BDF中3．4   编译设计（Compilation）3．5   编程（Programming）3．5．

7、1   配置FPGA3．5．2   用户微控制器3．5．3   在Nios系统上运行软件3．6下载设计到Flash存储器第四章   系统软件开发4．1   软件开发流程4．2   软件开发环境4．3   文件系统4．4   软件开发工具4．4．1   GNUPro工具4．4．2   NiosOCI调试模块4．4．3   NiosOCI调试控制台 4．4．4   NiosSDKShell 4．5   可配置的处理器硬件属性 4．5．1   乘法器4．5．2   数据和指令高速缓冲器4．5．3   用户指令4．5．4   同时执行的多主（M

8、ulti-Master）总线结构和DMA4．5．5   数据和指令高速缓冲器4．5．6   外设和存储器接口4．6   NiosSDK4．6．1   inc目录4．6．2   lib目录4．6．3   sr