SOPC实验报告
19页1、 SOPC系统设计技术实验报告姓 名: 学 号: 院 系: 信息科学与工程学院专 业:电子科学与技术指导老师: 完成日期: 2015年04月25日实验二、NIOSII实现串口收发数据及LCD显示一、实验目的(1)进一步熟悉QuartusII、SOPC Builder、NIOS II IDE的操作;(2)掌握SOPC硬件系统及NIOS II软件的开发流程。二、实验内容(1)、实验平台:硬件:PC级、SmartSOPC+教学实验开发平台;软件:Quartus II 9.0, SOPC Builder 9.0, NIOS II IDE 9.0。(2)、实验内容:建立包含SDRAM、JTAG_UART、Timer、LCD的NIOS II处理器系统,通过JTAG_UART从IDE的控制端窗口读取输入值N,计算1至N的累加值,并将计算结果及计算花费时间的显示在LCD中。三、实验步骤3.1硬件设计根据实验内容,可以得出本次实验的硬件结构图如图3.1所示:图3.1 硬件设计结构图具体硬件设计步骤如下:1)、在Quartus II中建立一个工程命名为:smallCore,器件设置为EP3C55F484C
2、8;2)、以原理图输入方式建立空白顶层模块,并保持;3)、打开SOPC Builder,命名SOPC系统名称为nios2system,开始建立NIOS II系统。4)、双击SOPC Builder主界面左侧中的“Nios II Processor”,出现Nios II CPU的配置向导对话框,如图1.4所示,在这里可以有三种Nios II CPU选择,我们选择快速型的Nios II/f,不使用硬件乘法器及除法器。然后单击Next进入下一步配置;Instruction Cache项中选择2 Kbytes,在Data Cache项中选择512 Bytes,单击Next进行下一步配置;在“Advanced Features”和“MMU and MPU Settings”选项卡中选择默认参数,然后单击Next,到了“JTAG Debug Module”选项卡,如图1.6所示。这里是选择JTAG调试接口,选择默认的模式Level 1,然后单击Next,到了“Custom Instruction”选项卡,也选择默认参数,最后单击Finish完成对Nios II CPU的配置。5)、添加了Nios
3、II CPU内核后,选中Module Name下的cpu_0,单击鼠标右键,在Rename项中可以重命名cpu_0的名称为cpu,并在“Clock Settings”一栏中将clk_0名称改为clk。6)、双击在SOPC Builder主界面左侧中的Bridges and AdaptersMemory MappedAvalon-MM Clock Crossing Bridge,出现Clock Crossing Bridge的配置向导对话框,在“Slave-to-Master FIFO”中的FIFO depth中选择64。单击“finish”退出配置对话框,并重命名clock_crossing_0的名称为clock_crossing。7)、双击在SOPC Builder主界面左侧中的Memories and Memory ControllersSDRAMDDR SDRAM High Performance Controller,出现DDR SDRAM High Performance Controller的配置向导对话框。修改“General Settings”选项卡的参数配置,参数修改
4、如下:Speed grade:8PLL reference clock frequency:85Memory clock frequency:100Local interface clock frequency:full修改“Modify Parameters”: DDR SDRAM控制器参数,参数修改如下:Total Memory interface DQ width:16 Memory vendor:otherColumn address width:98)、修改DDR SDRAM的控制器ddr_sdram_0的名称为ddr_sdram,并在ddr_sdram左侧中取消cpu.instruction_master和cpu.data_master中的实点,选择clock_crossing.m1的实点,将ddr_sdram控制器连接到Clock Crossing Bridge的m1中。9)、双击在SOPC Builder主界面左侧中的Bridges and AdaptersMemory MappedAvalon-MM Pipeline Bridge,出现Pipeline Bridge的
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