黄明哲 基于SoPC的万年历设计

FPGA-CPLD 原理及应用课程设计报告
题目：
基于 SoPC 万年历设计
学院:
信息与电子工程学院
专业:
电科 111
学号:
1105B208
姓名:
黄明哲
指导老师: 张守祥
时间： 2014.6.19--2014.6.21
山东工商学院
课程设计报告
一、摘要
设计从系统硬件出发,由 CPU、总线、RAM、外接设备等构成 SOPC Builder 的硬件系统，通过 Nios II DE2 开发的嵌入式软件编写并嵌入 SOPC Builder 的硬 件中实现万年历的整体开发。通过应用 SoPC Builder 开发工具，设计者可以摆脱 传统的、易于出错的软硬件设计细节，从而达到加快项目开发、缩短开发周期、 节约开发成本的目的并具有高集成度、设计灵活和可移植性较好。 关键词：万年历 SOPC SOPC Builder Nios II DE2
另外用输入按钮 BUTTON[3]来控制日期和时间的修改，当处于日期修改方 式时，每次按动一次 BUTTON[3]，依次更换“年”、“月”和“日”的修改。当处于时 间修改方式时，每次按动一次 BUTTON[3]，依次更换“时”、“分”和“秒”的修改。 修改对象被选中后，按动 BUTTON[2]输入按钮可以增加显示的数字；按动 BUTTON[1]输入按钮可以减少显示的数字。
#include <stdio.h>
#include "altera_avalon_pio_regs.h"
#include "alt_types.h"
#include "system.h"
#ifndef _LCD_H_
#define _LCD_H_
//LCD Module 16*2
#define lcd_write_cmd(base,data) IOWR(base, 0, data)
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//==========判断按键================= int push_button(void){
if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==14) {while(1){if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==15)break;}return 1;}
lcd_write_data(LCD_16207_0_BASE,Text[i]); usleep(2000); } } void LCD_Line1() { lcd_write_cmd(LCD_16207_0_BASE,0x80); usleep(2000); } void LCD_Line2() { lcd_write_cmd(LCD_16207_0_BASE,0xC0); usleep(2000); }
int shift=0,con=0,step=0;
//#include "basic_io.h" volatile int edge_capture;
void LCD_Init() {
lcd_write_cmd(LCD_16207_0_BASE,0x38);
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usleep(2000); lcd_write_cmd(LCD_16207_0_BASE,0x0C); usleep(2000); lcd_write_cmd(LCD_16207_0_BASE,0x01); usleep(2000); lcd_write_cmd(LCD_16207_0_BASE,0x06); usleep(2000); lcd_write_cmd(LCD_16207_0_BASE,0x80); usleep(2000); } void LCD_Show_Text(char*Text) { int i; for(i=0;i<strlen(Text);i++) {
四、设计步骤
1、打开 Quartus II 新建工程 2、打开 SOPC Builder 生成相应的硬件如图所示
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
定。 引脚锁定引脚文件如下： #Setup.tcl #Setup pin setting set_global_assignment -name RESERVE_ALL_UNUSED_PINS "AS INPUT TRI-STATED" set_global_assignment -name ENABLE_INIT_DONE_OUTPUT OFF
if(shift==2){//修改时间 if(con==0){hour+=step;if(hour>=24||hour<0)hour=0;} else if(con==1){minute+=step;if(minute>=60||minute<0) minute=0;} else if(con==2){second +=step;if(second>=60||second<0) second=0;}
if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==7) {while(1){if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==15)break;}return 4;}
else return 0; }
//==========判断按键=================
//==========修改时间================= void modify(void) {
三、设计内容
1、按键信息 BUTTON[3]：“年”、“月”、“日”或“时”、“分”、“秒”切换键 BUTTON[2]：+键 BUTTON[1]：-键 BUTTON[0]：“年”、“月”、“日”与“时”、“分”、“秒”切换键
显示信息 LCD_Line1：显示“年”、“月”、“日” LCD_Line1：显示“时”、“分”、“秒”
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2、SOPC Builder 硬件建立 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 ，jtag_uart ，RAM，LCD，PIO， 按键，LED，以及 LCD_ON。 3、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。 4、Nios II DE2 嵌入软件编写 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。
IORD(base, 3)
//==========================
void LCD_Init();
void LCD_Show_Text(char*Text);
void LCD_Line2();
void LCD_Test();
//=========================
#endif //_LCD_H_ 程序：
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set_location_assignment PIN_N2 -to clk set_location_assignment PIN_V18 -to led[3] set_location_assignment PIN_W19 -to led[2] set_location_assignment PIN_AF22 -to led[1] set_location_assignment PIN_AE22 -to led[0] set_location_assignment PIN_W26 -to KEY[3] set_location_assignment PIN_P23 -to KEY[2] set_location_assignment PIN_N23 -to KEY[1] set_location_assignment PIN_G26 -to KEY[0] set_location_assignment PIN_K4 -to LCD_RW set_location_assignment PIN_K3 -to LCD_EN set_location_assignment PIN_K1 -to LCD_RS set_location_assignment PIN_L4 -to LCD_ON set_location_assignment PIN_J1 -to LCD_DATA[0] set_location_assignment PIN_J2 -to LCD_DATA[1] set_location_assignment PIN_H1 -to LCD_DATA[2] set_location_assignment PIN_H2 -to LCD_DATA[3] set_location_assignment PIN_J4 -to LCD_DATA[4] set_location_assignment PIN_J3 -to LCD_DATA[5] set_location_assignment PIN_H4 -to LCD_DATA[6] set_location_assignment PIN_H3 -to LCD_DATA[7] 然后进行编译，在 Quartus I 下生成文件如下图：
#define lcd_write_cmd(base,data) IOWR(base, 0, data)
#define lcd_read_cmd(base)
IORD(base, 1)
#define lcd_write_data(base,data) IOWR(base, 2, data)