SOPC第一课 建立QSYS系统

开发板：小梅哥AC620
软件：quartus 13.1

• 介绍
  软核处理器代表：nios II Xilinx 的 microBlaze核
  nios II提供强大的HAL系统库支持
  2004年推出nios II
  在QSYS完成后生成一个系统模块，由QSYS最终生成的系统模块相当于传统的单片机或ARM

本课程任务：
搭建带有2KB指令高速缓存的NIOS II/s
4KB片内ROM存储器（on chip ROM）用来存储程序代码以及程序运行空间
4KB片内RAM存储器（on_chip RAM）用来读取变量、堆栈等空间

用户可以在nios II指令集仿真器（ISS）上仿真软件运行。如果读者拥有开发板以及USB blaster下载电缆，用户，将能目睹。

• 搭建QSYS
  QSYS提供GUI界面，所有设置保存在一个以系统命名的qsys文件中。该系统创建了所有的qsys输出文件（HDL逻辑文件、C程序的头文件和库文件、模拟仿真文件等）
  system.qsys：QSYS系统文件（.qsys）–用来描述系统的硬件架构
  system.sopcinfo：sopc信息文件（.sopcinfo）提供给eclipse 硬件信息

时钟频率要求要与系统实际运行的时钟频率相匹配。否则一些设计到精确时序参数的外设（定时器、UART、SPI等等）可能无法正常工作

复位向量：用来设置CPU复位后从何处开始启动，我们可以将CPU的复位向量设置于FLASH，例如EPCS存储器。这样系统即可上电后自动从flash中复制程序代码到内存中并运行。该选项只有当CPU的存储器系统就绪后方可设置
异常向量：用来存放CPU处理异常事件的代码，例如终端处理代码。在一个典型的系统中，该向量应该指向一个低延迟的存储器，例如SDRAM、SRAM、或者片上存储器（on chip RAM）
fast TLB Miss Exception vextor: 不做介绍，与MMU相关

本选项主要设置CPU的数据和指令缓存部件
instruction cache：用来缓存NIOS II处理器的各种指令，该缓存大小从512字节到64K字节。
data cache:数据缓存用于存放缓存数据的大小，改缓存大小从512字节到64K字节。
添加ROM和RAM

不用使能非默认初始化文件，默认会有IDE编译生成给QSYS。
同理，创建4KB的RAM
添加PIO

设置4个bit的PIO

添加ID
当QSYS生成NIOS系统时，将为该NIOS II系统生成一个ID号。该标识会被写入SYSTEM ID寄存器中，供IDE编译器和用户辨别所运行的程序是否与目标系统匹配。
如果用户程序不是基于IDE的NIOS II系统，那么调试时，NIOS II将阻止用户下载程序到NIOS II系统，当然，我们也可以在调试时候，选择忽略系统ID的核对。

将其PIO双击导出
copy verilog代码
点击generate

搭建软件部分
将QSYS软核纳入工程

ctrl+K编译综合

分配管教

BSP工程创建时会根据.sopcinfo文件中定义的NIOS II系统的硬件信息，生成对应的设备驱动（drivers）HAL库（HAL）以及硬件信息头文件（system.h）


在左端将BSP关联起来


关闭优化

#include "system.h" #include "altera_avalon_pio_regs.h" #include "alt_types.h" int main(void) { alt_u8 led = 0; alt_u32 i; while(1) { led = 0; IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_0_BASE, led);//点亮LED灯 i = 0; while(i<500000) //延时功能，非精确延时，数值太小将无法看到灯的闪烁效果 { i++; } led = 1; IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_0_BASE, led);//熄灭LED灯 i = 0; while(i<500000) //延时功能，非精确延时，数值太小将无法看到灯的闪烁效果 { i++; } } return 0; }

这部分代码在第二课讲解，为什么这么编写

注意事项：一旦重新编译quartus，就需要重新生成BSP
最后在开发板上面实现了小灯的闪烁。

总结

以上是生活随笔为你收集整理的SOPC第一课 建立QSYS系统的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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