sopc设计与应用

第1节 Nios II IDE简介

Nios II EDS（Embedded Design Suite——嵌入式开发包）提供了一个统一的开发平台，适用于所有Nios II处理器系统。仅仅通过一台PC机、一片Altera的FPGA以及一根JTAG下载电缆，软件开发人员就能够往Nios II 处理器系统写入程序以及和Nios II处理器系统进行通讯。Nios II处理器的JTAG 调试模块提供了使用JTAG下载线和Nios II处理器通信唯一的、统一的方法。无论是单处理器系统中的处理器，还是复杂多处理器系统中的处理器，对其的访问都是相同的。用户不必去自己建立访问嵌入 式处理器的接口。

Nios II EDS 提供了两种不同的设计流程，包括很多生成Nios II程序的软件工具，包括需要版权的和开源软件工具如，GNU C/C++ 工具集 。Nios II EDS为基于Nios II的系统自动生成板支持包（board support package——BSP)。 Altera的BSP包括Altera硬件抽象层(hardware abstraction layer——HAL)，可选的RTOS，设备驱动。BSP提供了C/C++运行环境，

东华理工大学自编教材 2011年6月

《SOPC设计与应用技术》 研究性实践教学指导书

编写 黄乡生

东华理工大学 机械与电子工程学院

二○一一年六月

《SOPC设计与应用技术》研究性实践教学指导书 前 言

前 言

随着电子技术的发展，特别是集成电路技术的发展，使电子电路逐步告别分立元件时代，向小型化、集成化方向发展，要开发拥有自主知识产权的硬件电路，就必须进行ASIC（Application Special Integrated Circuit 专用集成电路 ）、SOPC（System on Programmable Chip单片可编程系统）的设计，就必须使用和掌握现代EDA（Electronic Design Automation 电子设计自动化）技术，这是科学技术的发展对教学内容提出的新要求。目前，“数字电子技术基础”知识仍然是数字电路和数字系统的基本设计方法。为了适应新世纪人才培养的需要，紧跟新技术的发展，要求学生掌握数字系统设计的新方法，用现代EDA技术解决传统的数字系统设

东华理工大学自编教材 2011年6月

《SOPC设计与应用技术》 研究性实践教学指导书

编写 黄乡生

东华理工大学 机械与电子工程学院

二○一一年六月

《SOPC设计与应用技术》研究性实践教学指导书 前 言

前 言

随着电子技术的发展，特别是集成电路技术的发展，使电子电路逐步告别分立元件时代，向小型化、集成化方向发展，要开发拥有自主知识产权的硬件电路，就必须进行ASIC（Application Special Integrated Circuit 专用集成电路 ）、SOPC（System on Programmable Chip单片可编程系统）的设计，就必须使用和掌握现代EDA（Electronic Design Automation 电子设计自动化）技术，这是科学技术的发展对教学内容提出的新要求。目前，“数字电子技术基础”知识仍然是数字电路和数字系统的基本设计方法。为了适应新世纪人才培养的需要，紧跟新技术的发展，要求学生掌握数字系统设计的新方法，用现代EDA技术解决传统的数字系统设

中国地质大学（武汉） 机电学院电子信息工程专业

片 上 系 统 设 计 报 告

指导老师: 小组成员: 日 期:

设计题目：基于NIOSII软核的两轮自平衡小车

摘要：本设计采用FPGA的SOPC技术利用在FPGA内部构建NIOSII软核并在软核中例化定时器模块、PWM模块、UART模块和外部中断等特定的IP核。在规定10ms周期内CPU需要完成采集MPU6050陀螺仪和加速度计的数据，通过卡尔曼滤波计算出小车的姿态；通过外部中断触发方式采集电机自带编码器的输出脉冲信号，计算当前小车左右轮子车速；采用PID闭环控制算法，计算出维持车身姿态的电机驱动信号PWM波的占空比，驱动电机实现小车平衡。

关键词：FPGA；SOPC；NIOSII；

核；陀螺仪；卡尔曼滤波；PID算法 IP

1.系统方案

1.1 系统结构

1.1.1 系统总体框架

JTAG_UARTMPU6050 SOPC最小系统EPCSCPUSDRAM电机驱动减速电机电机自带编码器内置外设蓝牙无线收

Sopc_LED实验指导

一． 实验目的：

1. 掌握NIOS II软核的定制流程。 2. 掌握NIOS II的开发流程。

3. 熟识NIOS II IDE 开发环境的使用。 4. 掌握基本的软件的调试方法。

5. 掌握通过寄存器形式对硬件进行控制，可以更透彻地看清NIOS II 开发过程。

二． 实验内容： 1．PIO 模块的构建。

2．软件编程，通过寄存器形式对硬件进行控制。 3．下载程序并硬件调试。 4. 扩展实验：

程序功能通过SOPC建立的软核来运行程序 功 能：LED 显示控制。

通过PIO 直接控制8 个LED 产生流水灯效果

三． 实验简介：

这一节，我将给大家了解第一个与硬件有关的程序，虽然内容简单，却极具代表性。我将采用一种寄存器的操作方案，让大家感受到开发 NIOS跟单片机一样的简单，看透NIOS II开发的本质，尽量避免使用 NIOS II IDE提供的API，

这样做有很多好处。首先，有单片机开发经验的人应熟悉这种操作方案，其次，它是硬件试验部分的第一课，通过这个简单的实验，可以让你对单片机的操作有一个感官上的了解，可以说意义不同寻常。这一节，我也通过 LED 实验来带大家进入 NIOS II 的开发世界，感受 NIO

SOPC课程设计实验报告

基于SOPC的警示灯设计

2013电子信息工程3班

李婕20134557

罗丹妮20134563

一、 设计目的

1、 熟悉掌握SOPC的基本流程 2、 设计一个警示灯并满足基本要求 3、 通过设计发现问题并解决

二、 设计设备

1、硬件：PC机、SOPC-NIOS II EDA/SOPC系统开发平台 2、软件：QUARTUS II、SOPC Builder、NIOS II IDE

三、 设计内容

? 初始状态为红灯（LED2）熄灭，绿灯（LED1）点亮，数码管显示为0。

? 当按键按下，红灯（LED2）闪烁，绿灯（LED1）熄灭，同时蜂鸣器响起，数码管开始倒计时9S，此状态持续时间为9s。

? 9s后，恢复初始状态。

四、 设计步骤

1、 使用Quartus II建立一个工程文件和顶层文件； 2、 使用SOPC Builder建立一个简单Nios II硬件系统

1） 启动SOPC Builder 2） 指定目标FPGA

3） 添加NiosII内核及其他外设

A、添加NiosI

DSP Builder可以帮助用户完成基于FPGA的DSP系统设计,除了可以进行图形化的系统建模外,DSP Builder还可以自动完成大部分的设计过程和仿真,直至把设计文件下载到FPGA芯片中。

DSP Builder可以帮助用户完成基于FPGA的DSP系统设计，除了可以进行图形化的系统建模外，DSP Builder还可以自动完成大部分的设计过程和仿真，直至把设计文件下载到FPGA芯片中。

第1节 基于 MATLAB／DSP Builder的DSP模块设计流程

DSP Builder是一个系统级（算法级）设计工具，但同时它把系统级（算法仿真建模）和RTL级（硬件实现）的设计工具连接起来，使算法开发到硬件的实现可 以无缝地过渡。使用Matlab/DSP Builder进行DSP系统的开发必须要安装Matlab和DSP Builder软件。

DSP Builder设计包括两套流程：自动流程和手动流程：

设计流程的第一步

在Matlab/Simulink中进行设计输入，在Matlab/Simulink中建立一个模型文件（mdl文件），用图形方式调用DSP Builder和其它Simulink库中的模块，构成系统级或算法级设计框图。利用Simulink的图形化

等级:

湖南工程学院

课 程 设 计

课程名称 嵌入式系统课程设计 课题名称 基于SOPC的彩灯控制器设计 专 业 电子科学与技术 班 级 1102 班 学 号 2011010402 姓 名 德 指导教师 李 延 平

2014 年 12 月 08 日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称：嵌入式系统课程设计 题目：基于SOPC的彩灯控制器设计

专业班级： 电科1102 班

学生姓名： 学号： 指导老师：李延平

审 批：

任务书下达日期 2014年 11 月 24日 设计完成日期 2014年 12月 08日

设计内容与设计要求 一． 设计内容： 采用SOPC技术设计一个彩灯控制器； 1、 功能要求 1） 配置NIOS II软核系统； 2） 在基于Eclipse的Nios Ⅱ 集成开发环境 (

综合实验 基于NiosII的乐曲演奏设计

单 位： 班 级：

组 员： 指导老师：

首 都 师 范 大 学2012年5月

1

目录

一.设计概述................................................................................................ 3 二．设计要求............................................................................................. 3 三．设计方案（总体设计原理、软件设计、硬件设计） .................... 3 3.1总体设计原理 ................................................................................ 3 3.2 软件设计流程图 ........................................................................... 4 3.

在高速信息系统中。FPGA能高速地处理数据。千兆以太网能高速地向远程传输数据,可是FPGA与干兆以太网的连接却存在着很多问题。为使FPGA能直接接入千兆以太网。以便进行高速数据传输.本文以Xilinx公司的Virtex-5 FX30T为例。采用SOPC接术,使用FPGA系统无缝连接千兆以太网.取得了高速的传输速率。此外。该设计的数据接口灵活可变.能满足多种应用需求。

日经验童速日

［７］欧阳华兵。徐温干．ＬａｂＶ／ＥＷ与ｃ语育的接口技术及其应用

［Ｊ］．仪器仪表用户，２００４，１２（６）：Ｐ７５－７７．

作者简介．Ｔｌｔｇ｛１９６９－）．男。副教授。博士．研究方向：机电、测控。

（２００８Ｋ０５７）。武汉市教育局（２００３Ｘ００８）收稿日期：２００９－１１－２２

邀登邀麦旦座

基金项目：湖北省自然科学基金ｆ２００７ＡＢＡ３０２）。武汉市科技攻关项目

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ １０４１．２０１０．０３．０３３

基于ＳＯＰＣ的千兆以太网数据传输设计

张文沛ｈ２，彭先蓉１。徐勇１ ２

（１．中国科学院光电技术研究所，成都６１０２０９；２．中国科学院研究生院，北京１０００３９）

摘要：在高速信息系统中。ＦＰＧＡ能高速地处理数据。千兆以太网能高速地向远程