Exp02.дNios2

使用ECLIPSE-NIOS2
Eclipse-Nios2的界面
菜单和工具栏 界面配置选择 可为不同的工 作情景选择不 同的界面配置 Outline 罗列工程、文 件中的要点， 如文件中的宏 定义、函数等
Project Explorer 罗列工程，并可查 看工程中的文件结 构
各种消息窗口
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调试
配置调试
在Project标签中为新配置命名，选择欲调试的工程及对应elf文件 在Target Connection标签中，单击Refresh Connections，检查目标 开发板的连接。（须事先连接好开发板，并配置FPGA数据）
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调试
配置调试
“Apply”后，单击“Debug”或退出后单击工具栏上的debug图标，即 可进行调试。 调试前会自动重新编译工程，如果工程刚刚编译过，这一步会很快， 而后下载目标文件至Nios2系统的程序运行空间，并使程序运行至用 户主函数后暂停，等待用户的调试命令。调试前会提示使用调试视图， 一般可选用。 调试过程中： F5键：单步步入，程序向前执行一步，遇到函数，进入函数 F6键：单步跳过，程序向前执行，遇到函数，执行并跳出 F7键：跳出函数，程序向前执行，直到从当前函数跳出 F8键：恢复执行，程序一直向前执行，直到遇到断点或用户暂停 双击某一行行首设置断点，程序执行至此将暂停 其它功能见菜单“Run”
实验内容及方法
学习Nios2软件的一般结构，使用Eclipse-Nios2 IDE编 写程序，从Jtag-Uart控制台输出“Hello World!"； 学会使用PIO外设，编写跑马灯程序，并了解一般的外设 的访问方式。
讲解内容
Nios2软硬件系统的联系 Nios2软件的基本结构简介 使用Eclipse-Nios2
删除时选择是否也 从文件系统中删除
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编译
在工程名上单击右键，选择“Build Project”即可编 译工程 工程编译时，会按照工程间的依赖关系先编译被依赖 的工程
如Application工程依赖于BSP工程，Eclipse-Nios2会先编译 BSP工程，然后编译Application工程
在工程名上单击右键，“Properties”菜单项中，可配 置工程的属性，如编译配置、优化程度等等 在BSP工程上单击右键，包含专门针对Nios2 BSP工 程的菜单项“Nios II”，其中：
Generate BSP：用于重新生成BSP，在SOPC Builder中修 改过SOPC系统后，需要使用此项重新生成BSP。 BSP Editor：配置BSP的具体内容，包括： 存储器配置，目标文件连接方式，堆栈配置 设备驱动和HAL的使用和配置 软件包的使用和配置，包括uC/OS操作系统、TCP/IP协议 栈、文件系统等 ……
创建工程和编译 调试
NIOS2软硬件的联系
“.sopcinfo”文件是Nios2软 硬件的桥梁
它由SOPC Builder生成，描述 了SOPC系统的几乎全部信息； 为Eclipse-Nios2提供创建软件 工程的基础和依据； 是一个XML文件，可以用文本 编辑器查看，其中包含：
SOPC系统的总体信息 系统中包含的模块信息 模块包含的接口信息
工程的结构
应用工程
自行编写的源文件 一些工程配置和Makefile
BSP工程
设备驱动（drivers）,包括头文件和源文件 HAL，包括头文件和源文件 其它重要头文件和源文件 一些工程配置和Makefile
system.h 包含外设的基本信 息和定义的头文件， 在整个软件开发过 程中非常重要
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调试
配置调试
调试前需连接好开发板，并事先下载FPGA配置文件 单击工具栏中调试图标旁的下拉三角，选择Debug Configurations… 在Debug Configurations窗口中，选中Nios II Hardware，并单击新 建图标
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NIOS2小系统 小系统 ——实验二. NIOS2软件 实验二 实验 软件
华中科技大学启明学院电工电子科技创新中心 王贞炎
实验内容
实验名称
Hello World!和跑马灯程序
预备知识
Nios2处理器小系统的搭建
实验目的
学会使用Eclipse-Nios2 IDE编写Nios2软件程序，学会 使用PIO外设，了解一般外设的访问方式
SOPC Builder还会生成另一个基本等效的 文件“.ptf”，用于支持早期的 Nios2 IDE； 新的Qsys工具，仅生成“.sopcinfo”文件。
NIOS2软件的基本结构
Nios2软件自下而上分为：
Device Driver层：描述设备（主要指 SOPC系统中的外设）基本功能和操作 HAL（Hardware Abstract Layer）： 将设备操作抽象成统一的形式提供给C语 言标准库和用户 C Standard Library：C语言标准库 用户程序
新建源自文库程
File – New – Nios2 Application & BSP from Template 将根据已有模板新建两个工程:
BSP工程：容纳设备驱动、HAL和C语言标准库，这个工程完全由 Eclipse-Nios2管理。 Application工程：容纳用户自己编写的程序。
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工程的编译采用增量方式
编译时，只编译新增或修改过的文件，而后一起连接，所以 新工程初次编译需要的时间稍长
编译完成后应查看“Problems”消息窗口，确定编译 正确或修正出现的问题 编译最终生成的目标文件是以工程名命名的“.elf”文 件，用于下载运行和调试
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工程的属性和配置
新建工程
指定Nios2处理器系统
工程名
Nios2处理器核 Nios2
工程位置，建议默认
工程模板 不同的模板适用于不 同类型的程序
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新建工程
BSP工程名和位置 建议全部默认
如果对于同一个 Nios2处理器系统原 先建立过BSP工程， 也可选用原有的。
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工作区中的工程
工程可以从工作区中删除也可 从文件系统中添加至工作区。 在工程名上单击右键
“Delete” 可将工程从工作区中删除 “Import” 可将工程从文件系统中添加进工 作区
导入时选择 Nios2 software build tools project
指定文件系统 位置并为导入 的工程命名
上述层次中，从设备驱动到C语言标 准库的全部内容，均由Eclipse-Nios2 在创建工程时自动生成，位于独立的 一个BSP（Board Support Package） 工程中。
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启动Eclipse-Nios2
选择工作区
工作区用于保存Eclipse-Nios2的工作环境配置，并可以包含一 个或多个工程。 可以针对不同的项目需要甚至针对某个工程单独设置工作区， 也可一直使用同一个工作区。
工程的结构
Eclipse-Nios2源于Linux，其工程管理 与Linux中几乎一样 工程的文件结构基于文件系统结构。 几乎所有的编译过程都由Makefile文件 控制，在Eclipse-Nios2中，Makefile由 Eclipse-Nios2自动管理。
system.h 包含外设的基本信 息和定义的头文件， 在整个软件开发过 程中非常重要