基于FPGA和NiosII的嵌入式SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著電子技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,基于FPGA和NiosII的嵌入式SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的采用多個(gè)ASIC器件設(shè)計(jì)相比,系統(tǒng)可以根據(jù)需要自定制CPU及其外設(shè)接口,軟硬件可編程、可裁剪,尤其是NiosII可重配置特性,使嵌入式SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有更大的靈活性和適應(yīng)性,為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了一種全新的構(gòu)建方式,改變了傳統(tǒng)的CPU芯片固定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式。
　　本論文以Altera公司的CycloneII系列EP2C8Q20

2、8C8芯片為核心,建立了基于FPGA的嵌入式SOPC系統(tǒng)硬件平臺(tái),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)硬件接口電路、存儲(chǔ)模塊和常用外圍配置模塊電路等,并利用SOPCBuilder創(chuàng)建和配置了NiosII軟核處理器及其外設(shè),生成了系統(tǒng)軟核電路。并以此硬件平臺(tái)為基礎(chǔ),深入研究和分析基于FPGA和NiosII的SOPC系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件編程和配置方法。分析了基于FPGA的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)原理、音頻處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì),以及基于FPGA的FIR數(shù)字濾波算法優(yōu)化設(shè)計(jì)

3、,采用軟硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)方式,進(jìn)行了系統(tǒng)整體性設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)流程分析、系統(tǒng)內(nèi)部各組成應(yīng)用模塊設(shè)計(jì),用C語(yǔ)言和VHDL語(yǔ)言完成了音頻播放模塊、FIR數(shù)字濾波等各功能模塊的優(yōu)化編程和軟件設(shè)計(jì),配置了系統(tǒng)NiosII軟核,構(gòu)建了基于FPGA的音樂(lè)播放器和數(shù)字濾波器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,并將設(shè)計(jì)方案用FPGA得以實(shí)現(xiàn)。完成了基于FPGA和NiosII嵌入式樂(lè)曲播放器和數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)和應(yīng)用測(cè)試,最后通過(guò)仿真分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性,很好的實(shí)