基于FPGA及NIOSⅡ的嵌入式系统设计与研究.rar

嵌入式系统是当今热门主题之一，是当前电子技术发展的又一新热点。论文紧跟嵌入式系统发展趋势，采用新的嵌入式系统设计技术——SOPC（System on a programmable Chip，片上可编程系统）技术进行嵌入式系统的开发。Altera公司提出的软核处理器NIOSII是专门为实现SOPC技术而设计的新型处理器。在实际工作中我们借助于Cyclone系列目标板，从硬件逻辑和软件两方面来进行研究。 硬件逻辑上，主要是利用QuartusII软件平台的SOPC Builder设计工具，把NIOSII软核处理器、外围器件的控制电路及用户逻辑电路都集成在了一片FPGA（Field programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列）可编程芯片上。这种方法的创新之处在于通过积木式的搭建方法将多块芯片的功能集成到一块芯片上，不仅减少了PCB（Printed circuit board，印刷电路板）面积，而且还降低了成本。软件实现主要包括嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ移植，液晶显示屏驱动程序的编写，以及基于ZLG/GUI图形软件上层应用程序的编写。在软件编写中采用实时操作系统实现多任务的控制和管理，不仅提高了系统的稳定性和实时性，而且便于用户维护。 实践表明，采用NIOSII软核处理器来开发嵌入式系统有两个突出的优点。首先，硬件设计快速灵活，可扩展性能强。CPU（Central Processing Unit，中央处理器）本身是可以定制的，其功能可以根据需要进行定制。其次，软件开发容易。SOPC Builder不但在硬件设计上提供了支持，在软件上也为设计者提供了较好的支持，方便驱动程序和上层应用软件的编写。

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