基于NIOS Ⅱ與IP軟核技術(shù)的SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著微電子技術(shù)和半導(dǎo)體工業(yè)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，以及集成電路的集成度和生產(chǎn)工藝水平得到不斷提高，現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列FPGA(Field ProgrammableGate Array)技術(shù)不斷進(jìn)步，從而使在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上完成系統(tǒng)級(jí)的集成已成為可能，數(shù)字技術(shù)已進(jìn)入片上系統(tǒng)(system on a chip)時(shí)代。
　　 SOPC(System On Programmable Chip)是一種片上可編程系統(tǒng)解決方案，它將CPU、存儲(chǔ)器

2、、I/O接口、DSP模塊、低電壓差分技術(shù)(LVDS)、時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)(CDR)以及瑣相環(huán)(PLL)等系統(tǒng)設(shè)計(jì)所必須的模塊集成到一片F(xiàn)PGA上，構(gòu)成一個(gè)可編程片上系統(tǒng)(SPOC)。NiosⅡ嵌入式處理器是FPGA生產(chǎn)商Altera公司推出的軟核(SoftCore)CPU，是一種面向用戶的可以靈活定制的通用RISC(精簡(jiǎn)指令集架構(gòu))的嵌入式CPU，NiosⅡ以軟核的方式提供給用戶，用于SOPC集成并在FPGA上實(shí)現(xiàn)。
　　 本文結(jié)

3、合嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，在認(rèn)真深入研究了國(guó)內(nèi)外SOPC領(lǐng)域的最新資料后，擺脫傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法的局限，探究與運(yùn)用SOPC技術(shù)的軟硬件設(shè)計(jì)工具與方法，基于ALTERA公司的NIOSⅡ處理器與IP軟核技術(shù)進(jìn)行SOPC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)思路與流程上來(lái)講，是典型的自頂向下、模塊化的方式。從設(shè)計(jì)手段上來(lái)講，廣泛而深入地利用計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)軟件來(lái)構(gòu)建開(kāi)發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行高效率的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　 本系統(tǒng)從設(shè)

4、計(jì)層次上來(lái)講，分為硬件設(shè)計(jì)部分與軟件設(shè)計(jì)部分。硬件設(shè)計(jì)部分分成系統(tǒng)核心板與系統(tǒng)功能擴(kuò)展板，均以功能單元進(jìn)行設(shè)計(jì)；軟件部分分為IP軟核與操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)、SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　 本系統(tǒng)從功能特性上來(lái)說(shuō)，具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能，可以測(cè)量實(shí)時(shí)信號(hào)的頻率、環(huán)境的溫度、時(shí)鐘監(jiān)控、實(shí)時(shí)電壓；具有多種高速信號(hào)發(fā)生功能；具有對(duì)直流電機(jī)的控制與測(cè)試功能，以及音樂(lè)播放功能；具有I2C、USB2.0等多種接口；定制的多個(gè)IP核都得到驗(yàn)證，并具有較強(qiáng)的可移