nios ii程序固化到epcs配置芯片方法

1、恒創(chuàng)科技暴風(fēng)開發(fā)板Nios II 程序到EPCS 配置方法恒創(chuàng)科技2015/5第 1 頁共 44目 錄目 錄1緒論1硬件開發(fā)1建立工程2構(gòu)建 NIOS II 軟核10構(gòu)建 CPU 模塊12構(gòu)建 on chip memory 模塊15構(gòu)建 EPCS 控制器16建立建立建立SYSTEM ID17JTAG UART19PIO 模塊，用于 LED 控制202.2.7 分配管腳25開發(fā)2733.1 新建工程273.2 程序編譯313.3 程序.314 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象38第 2 頁共 441.目的目的：建立最簡單的（LED）nios 工程，然后將工程代碼Flash（epcs4）中，使之掉電不丟失。到2.硬件開發(fā)

2、通過本章您可以詳細(xì)的知道 nios（基于 epcs）開發(fā)的硬件部分，通過 Quartus II 11.0 建立工程，NIOS II 軟核構(gòu)建，編譯等。本章分為以下幾個部分：立 quartus 工程二構(gòu)建 NIOS II 軟核2.1 建立工程首先，打開 Quartus II 11.0。第 3 頁共 44接下來，建立一個工程 File-New Project Wizard,第 4 頁共 44第一行是工程的，你選擇你放置的即可，第二,第三行都是是工程名，寫好以后如下，點(diǎn)擊Next，第 5 頁共 44點(diǎn)擊后，如下圖所示，返個不需要改動，接著點(diǎn)擊Next第 6 頁共 44點(diǎn)擊后，如下圖所示，F(xiàn)amily

3、 里選擇 Cyclone IV，在Available devi中選擇EP4CE6E22C8(具體內(nèi)容根據(jù)所定)。你的第 7 頁共 44接著點(diǎn)擊 Next，不需要修改，點(diǎn)擊 Finish，顯示如下圖所示。到此為止，工程已經(jīng)建立完成。接下來，需要建立一個 Verilog HDL File，點(diǎn)擊 File-New，如下圖所示第 8 頁共 44點(diǎn)擊 OK，完成建立，工程中出現(xiàn)了一個 Verilog.v 文件提供文件夾里的文件 test.v 里的內(nèi)容用記事本打開復(fù)將制粘貼到此文件，然后保存，如下圖所示：第 9 頁共 44重復(fù)以上步驟，再建一個 Verilog HDL File，然后將提供文件夾里的文件

4、reset.v 里的內(nèi)容用記事本打開件，然后保存，如下圖所示：粘貼到此文接著將提供文件夾下的 pfp.tcl 文件粘貼到工程目錄文件夾下，這個是的文件，用于分配管腳的。雙擊下圖紅框的按鍵第 10 頁 共 44單擊下圖畫紅框的按鍵進(jìn)行如下設(shè)置第 11 頁共 44點(diǎn)擊 OK 完成。第 12 頁 共 442.2 構(gòu)建 NIOS II 軟核進(jìn)入了構(gòu)建軟核環(huán)節(jié)，點(diǎn)擊 Tools-SOPC Builder接下來點(diǎn)擊以后，SOPC Builder運(yùn)行，命名后界面如下圖示點(diǎn)擊 OK，將彈出的窗口直接 X 掉第 13 頁 共 44按圖中標(biāo)注的，clk_0 為時鐘名稱，50.0 為時鐘值（為MHz） ，可以對他們

5、進(jìn)行修改。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 clk_0,然后修改為 clk。返是軟核建立的第一步，接下來，要建立 Nios IIProsor。2.2.1 構(gòu)建 CPU 模塊用鼠標(biāo)點(diǎn)擊左側(cè)邊框的紅圈處Nios II Prosor，如下圖示第 14 頁 共 44點(diǎn)擊后， 將出現(xiàn)下圖， 這一步來選擇軟核的類型。 這里給提供了三種類型，Nios II/e也最簡單，速度最慢。Nios II/s占用資源最少 600-800LEs，功能占資源比前者多一些，功能也多了，速度也忚一些 Nios II/f 占資源最多，功能也最多，速度就快。選擇的時候要根據(jù)你的需求和你的資源來決定。在這里，我選擇 Nios II/f，功能和速度都可以得

6、到滿足。下面的 Reset Vector是復(fù)位后啟動時的 Memory 類型和偏移量，Exception Vector 是異常情況時的 Memory 類型和偏移量?，F(xiàn)在還不能配置，需要 SDRAM 和 FLASH 設(shè)置好以后才能修改這里，這兩個地方很重要。第 15 頁 共 44接下來連續(xù)點(diǎn)擊 Next，一直到下圖為止第 16 頁 共 44這里設(shè)置 JTAG Debug Module，即 JTAG 調(diào)試時所用到的功能模選擇 Level 1 即可，塊。功能越多，需要的資源越多，這里，不需要過多其他得功能。點(diǎn)擊 Finish，結(jié)束建立后，如下圖所示Nios II Prosor的第 17 頁 共 44

7、2.2.2 構(gòu)建 on chip memory 模塊要建立 on chip memory，點(diǎn)擊下圖紅框所示的地方接下來，點(diǎn)擊后，如下圖所示第 18 頁 共 44將紅框處改為 10240 后點(diǎn)擊 finish。2.2.3 構(gòu)建 EPCS 控制器首先在軟核中添加 EPCS Serial Flash controller，如下圖所示紅圈處第 19 頁 共 44雙擊紅圈處后，沒什么需要修改的，直接點(diǎn)擊 Finish 完成添加。2.2.4 建立 SYSTEM IDSystem ID 就是一種標(biāo)示符， 類似校驗(yàn)和的這么個東西， 在你下載程序之前或者重啟之后，都會對它進(jìn)行檢驗(yàn)，以防止 QuartusNIOS

8、 程序版本不一致的錯誤發(fā)生。點(diǎn)擊下圖所示紅圈處和第 20 頁 共 44點(diǎn)擊后如下圖所示第 21 頁 共 44點(diǎn)擊 Finish，完成 System ID 的建立。2.2.5 建立 JTAG UARTJTAG UART 是實(shí)現(xiàn) PC用于字符的輸入輸出，在和 Nios II 系統(tǒng)間的串行通口， 它Nios II 的開發(fā)調(diào)試過程中扮演了重要的角色，接下來開始建立它的模塊。點(diǎn)擊下圖所示紅圈處，點(diǎn)擊后，如下圖所示第 22 頁 共 44什么都不用修改，直接點(diǎn)擊 Next-Finish 完成 JTAG UART塊的建立。模2.2.6 建立 PIO 模塊，用于 LED 控制點(diǎn)擊下圖所示紅圈處，第 23 頁 共

9、 44什么都不用修改，直接點(diǎn)擊 Next-Finish 完成 PIO 模塊的建立。相應(yīng)的名字，Rename 就可以修改了，修改后如下圖鼠標(biāo)所示到此為止，最基本的 NIOS 系統(tǒng)模塊就建立完成了，如下圖所示第 24 頁 共 44接下來需要對 cpu 進(jìn)行設(shè)置一下，雙擊 cpu，Reset Vector 處的 Memeory 選擇 epcs，Exceptioni Vector其他不變，如下圖所示選擇on chip_memory，點(diǎn)擊 Finish，完成 cpu 設(shè)置。需要對 FLASH 地址進(jìn)行鎖定，保證 FLASH 的起接下來，始地址為 0 x00000000，因?yàn)?FLASH 是系統(tǒng)重啟后的起

10、始位置，第 25 頁 共 44操作，系統(tǒng)重啟后從 0 x00000000這樣做的好處就是有利于開始也是的思維。點(diǎn)擊下圖所示的紅圈處點(diǎn)擊后，如下圖，開著的鎖加上了。最后一步設(shè)置就是對地址自動分配，這樣做是為了不浪費(fèi)空間。地址自動分配操作如下， 點(diǎn)擊 SYSTEM-Auto-assign BasicAddresses 就可以了。點(diǎn)擊后，大家可以發(fā)現(xiàn)，各個模塊的地址都有相應(yīng)的發(fā)化，但 epcs址還是 0 x00000000。接下來是中斷的自動分配，和地址自動分配一樣，SYSTEM- Auto-assign IRQs。第 26 頁 共 44自動分配了以后就不從上自下按順序排列了。你還會發(fā)現(xiàn)，上出現(xiàn)的紅

11、叉也都了。點(diǎn)擊 Next，出現(xiàn)下圖，如果需要防真的，中，我一般不進(jìn)行仿真，此處就不選了。點(diǎn)擊紅圈處，將其選點(diǎn)擊 Generate，就開始編譯了。第 27 頁 共 44的程序編譯好后， 請看下圖紅圈處，出現(xiàn) sucsful 證明編譯成功，軟核已經(jīng)編譯好了，點(diǎn)擊 Exit，回到 Quartus 界面。回到 Quartus 界面以后，點(diǎn)擊 Tools-Tcl Scripts,選中紅圈處，然后點(diǎn)擊 Run.2.2.7 分配管腳然后點(diǎn)擊下圖紅圈處進(jìn)行編譯第 28 頁 共 44編譯成功后，點(diǎn)擊 Tools-Nios II Software Build Tools for Eclipse,然后在如下圖界面選

12、擇前面建的工程的文件夾進(jìn)入了編輯界面第 29 頁 共 443開發(fā)3.1 新建工程點(diǎn)擊 File-New-Nios II Application And BSP from Template, 進(jìn)入如下界面：點(diǎn)擊圖中紅圈處，選擇紅圈處文件，第 30 頁 共 44給工程命名，選擇空白模板，點(diǎn)擊 Finish。選中下圖中紅圈處，第 31 頁 共 44然后右鍵選擇 New-Source File,進(jìn)入下圖，命名為 main.c點(diǎn)擊 Finish 后如下圖所示第 32 頁 共 44提供文件夾下的 main.c 的內(nèi)容粘貼到 main 文件中，如將下圖所示選中上圖中紅圈 1，然后點(diǎn)擊紅圈 2 選擇 BSP

13、Editor，進(jìn)入如下界面，將紅圈處進(jìn)行勾選（對代碼進(jìn)行裁剪），然后點(diǎn)擊 Generate，再點(diǎn)擊 Exit第 33 頁 共 443.2 程序編譯點(diǎn)擊下圖紅圈 Project-Build All 對工程進(jìn)行編譯3.3 程序編譯完成后，點(diǎn)擊下圖紅圈處 Nios II-Quartus II Programmer第 34 頁 共 44進(jìn)入如下界面點(diǎn)擊上圖紅圈處，找到工程文件夾，添加 sof文件第 35 頁 共 44點(diǎn)擊 Start完成后，會到 NIOS Programmer界面，點(diǎn)擊下圖紅圈處 Nios II-Flash進(jìn)入下圖后點(diǎn)擊 File-New第 36 頁 共 44進(jìn)入下圖點(diǎn)擊上圖紅圈處，進(jìn)

14、入下圖后選中紅圈處文件，點(diǎn)擊 OK。第 37 頁 共 44進(jìn)入下圖第 38 頁 共 44點(diǎn)擊上圖紅圈處 ADD，添加.sof 文件第 39 頁 共 44再次點(diǎn)擊 ADD，添加.elf 文件（將文件類型設(shè)置為 Nios II ELF File）第 40 頁 共 44添加好后沒有錯誤，就可以點(diǎn)擊 Start 開始程序了。成功后按復(fù)位鍵或者重啟電源會看到四個 LED 進(jìn)行流水燈作業(yè)。4 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象成功后按復(fù)位鍵或者重啟電源會看到四個 LED 進(jìn)行流水燈作業(yè)，下圖是實(shí)驗(yàn)的一個截圖：第 41 頁 共 445 注意事項(xiàng)1.的時候，chip memory 的大小不能太小，否則在做搭建硬件niosII 軟核構(gòu)建的