SOPC课程设计实验报告--基于 NIOS 的 μCOS-II 实验

(3) DE2-115 并非 Altera 公司原创的开发板，而是友晶科技 ODM 的电路板， 很多外围设备都与 Altera 提供的电路板不一样，所以很多 Altera 手册中范例都 无法执行，必须要有自己从硬件到软件建立系统的能力，将来才有办法将 Altera 提供的范例移植到 DE2-115 上执行并做到最佳化。 三、设计内容” 1、SOPC Builder 硬件建立
图 3.运行结果
五、运行情况与问题分析
1、建立工程时，注意不能出现中文或者空格，且工程名需与文件名一致， 选定芯片；
2、在生成 CPU 硬件系统时，定义端口时，需注意设定端口输入与输出的位 宽，需与程序定义的数值一致，否则运行溢出报错，须修改；
3、建立图形文件后，需进行编译，出现错误得返回原理图核对，找到错误 修改后重新编译；
void LCD_Show_Text(char*Text);
void LCD_Line2();
void LCD_Test();
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//========================= #endif //_LCD_H_
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5、连接开发板，将文件下载到开发板，运行文件检验是否正确。 6、检查错误并修改，知道结果正确。 7、运行结果
在 Nios II 里建立工程，选择相应的模块，编写需要嵌入的软件，添加缺少 的头文件对应的宏定义，编译工程，进行软件下载，在观察结果。
四、设计步骤
1、打开 Quartus II 新建工程
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2、打开 SOPC Builder 生成相应的硬件如图所示
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图 1.SoPC 配置
建立好后点击 Generate 运行，看是否出错,然后点击 exit 退出。 3、调用刚才生成的硬件系统，在 Quartus II 中建立图形文件，然后进行引脚锁
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OSTaskCreateExt(task2, NULL, (void *)&task2_stk[TASK_STACKSIZE-1], TASK2_PRIORITY, TASK2_PRIORITY, task2_stk, TASK_STACKSIZE, NULL, 0);
OSTaskCreateExt(task3, NULL, (void *)&task3_stk[TASK_STACKSIZE-1], TASK3_PRIORITY, TASK3_PRIORITY, task3_stk, TASK_STACKSIZE, NULL, 0);
IORD(base, 1)
#define lcd_write_data(base,data) IOWR(base, 2, data)
#define lcd_read_data(base)
IORD(base, 3)
//==========================
void LCD_Init();
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指导教师评语
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课程设计成绩： 指导教师签字：
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4、进行引脚锁定时，注意引脚文件的编写，否则选择引脚文件点击 Run 后 会不成功，从而影响后面程序的调试；
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六、结论
采用NIOSⅡ集成开发环境提供的快捷开发手段，在Cyclone 1C6Q240C8芯片 上创建了一个用户定制CPU和外设的片上系统，同时完成对液晶显示器和LED的 编程控制。整个系统充分体现了SOPC设计方法的灵活性，设计时只定制系统需 要的外设器件接口，避免过多的外围电路和器件造成体积、功耗的增多和可靠性 的下降。由于采用软核结构，方便系统的升级和扩展，而不必硬件改版，节约了 成本，加快开发进度，缩短了产品的开发周期。
二、设计要求
从零开始建立一个基于 Nios II 的 μC/OS-II 应用实验系统（也可以认为 是一个Nios II+μC/OS-II 的应用框架）具有以下一些作用。
(1) 读者可以借助 SOPC Builder 工具自行对 Nios II 软核处理器进行配 置。
(2) 很多范例都是纯硬件的VHDL代码，需要自行从零开始建立 Nios II 系统，不能够直接使用 Altera 公司已经建立好的 Nios II 系统。
{
ile (1)
{
printf("Hello from task2\n");
OSTimeDlyHMSM(0, 0, 5, 0);
}
}
void task3(void* pdata)
{
while (1)
{
printf("Hello from task3\n");
OSTimeDlyHMSM(0, 0, 4, 0);
FPGA-CPLD 原理及应用课程设计报告
题目： 基于 NIOS 的 μC/OS-II 实验
学院: 信息与电子工程学院 专业: 电子科学与技术 学号: 姓名: 指导老师: 时间：2013-7-15～2013-7-20
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一、摘要
本实验项目使用 Quartus II、SOPC Builder 和 Nios II EDS 从零开始构建一 个能够在 DE2-115 实验平台上运行的 μC/OS-II 操作系统的 Nios II 系统。初 学者可以借此范例熟悉 Quartus II、SOPC Builder、Nios II EDS 的使用，并且了 解基于 FPGA 的嵌入式系统开发流程。 关键词： SOPC Builder Nios II DE2 Nios II EDS
void task1(void* pdata)
{
while (1)
{
printf("Hello from task1\n");
OSTimeDlyHMSM(0, 0, 6, 0);
}
}
/* Prints "Hello World" and sleeps for three seconds */
void task2(void* pdata)
七、心得体会
经过本次 SOPC 课程设计实验，使我更加熟悉了 Quartus Ⅱ与 Nios Ⅱ DE2 以及开发板的使用，熟练掌握了从理论设计到硬件开发的流程，了解了万年历通 过编程实现的整个过程。从整个实验实现的过程中，碰到一些以前未出现过的问 题，在自己的努力以及同学、老师的帮助下，使自己的理论及操作水平有所提高。
定。 引脚锁定引脚文件如下：
2
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图 2.引脚配置
然后进行编译，在 Quartus I 下生成文件如下图： 4、Nios II 运行
打开 Nios II IDE2，建立工程，选择 count_binary 模块，添加一个 LCD.h 的 顶层文件。
在此写出 C 语言程序代码。
#include <stdio.h> #include "includes.h"
/* Definition of Task Stacks */
#define TASK_STACKSIZE
2048
OS_STK task1_stk[TASK_STACKSIZE];
OS_STK task2_stk[TASK_STACKSIZE];
OS_STK task3_stk[TASK_STACKSIZE];
}
}
/* The main function creates two task and starts multi-tasking */
int main(void)
{
OSTaskCreateExt(task1, NULL, (void *)&task1_stk[TASK_STACKSIZE-1], TASK1_PRIORITY, TASK1_PRIORITY, task1_stk, TASK_STACKSIZE, NULL, 0);
SOPC Builder 是在 Quartus II 里的 SOPC Builder 进行的，先建立工程在 SOPC Builder 里添加硬件，包括 CPU ，PLL，onchip_memory，SSRAM,SDRAM Tristate Bridge， Flash， JTAG UART，UART， Timer System ID 2、Quartus II 硬件处理 硬件会自动建立一个顶层模块，通过建一个原理图来对对应的硬件进行输 入输出的添加，再锁定引脚，编译工程，硬件下载。 3、Nios II DE2 嵌入软件编写
OSStart(); return 0;
}
LCD.h 的顶层文件为：
#ifndef _LCD_H_
#define _LCD_H_
//LCD Module 16*2
#define lcd_write_cmd(base,data) IOWR(base, 0, data)
#define lcd_read_cmd(base)
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/* Definition of Task Priorities */
#define TASK1_PRIORITY
1
#define TASK2_PRIORITY
2
#define TASK3_PRIORITY
3
/* Prints "Hello World" and sleeps for three seconds */