SOPC设计流程简介

SOPC设计流程简介讲解人：涂政TIPS：实验板DE2-115中CycloneIVFPGA芯片在QuartusII10.0以后的版本之后才支持。相关资源：QuartusII需要破解后使用，NiosIIIDE不需要另外破解本示例流程所用的是QuartusII11.0版本以及NiosII11.0版本。设计流程SOPCBuilder定制NiosII处理器配置和连接外设分配地址和中断生成系统NIOSIIIDE创建新的应用程序添加修改代码编译，调试下载程序（要在下载硬件逻辑之后执行）QuartusII用户逻辑设计编译（综合，布局，布线，时序分析）引脚分配下载硬件逻辑第一部分：SOPCBUILDER新建一个工程打开SOPCBuilder设计界面定制NiosII处理器配置和连接外设分配地址和中断生成系统一、新建一个工程打开quartus，点击File-NewProjectWizard点击next到器件选择对话框选择devicefamily：CycloneIVE选择device：EP4CE115F29C7点击Finish完成Project的创建二、打开SOPCBUILER设计界面先点击file-new新建一个bdf文件然后选择tool-sopcbuilder打开设计界面进入SOPCbuilder界面后先给自己的sopc起一个名字点击OK设置SOPC系统时钟三、定制NIOSII处理器先在左边的library里面找到niosIIprocessor在弹出的对话框中先选择core：NiosII/f,其它不管，点击nextInstructionCashe改为8kDatacashe设为none点击finish完成cpu的创建四、配置和连接外设必须的外设：SDRAMcontroller、EPCScontroller、systemIDperipheral、JTAGUART实验板上的led、switch、button都属于PIO，配置多个时可重复加入PIO，然后rename即可。如果需要用到实验板上其它的模块（如：LCD显示屏，VGA接口、USB接口等）请自己查找相关的教程，根据教程加入相应的外设模块。SDRAM在配置里面将presets改为custom，datawidth改为16，点击finish同样在library里面找到SDRAMcontrollerEPCScontrollerSystemIDperipheralJTAGUART都保持默认设置不变，直接点击finishPIO所有外设添加好了以后建议大家都rename一下，特别注意systemIDperipheral一定要重命名为sysid，(默认的为sysid_0)然后双击cpu模块将resetVector的memory改为epcscontroller将exceptionVector的memory改为sdram然后直接点击finish五、分配地址和中断利用工具中的自动分配地址和中断功能进行自动分配六、生成系统然后点击exit，开始在quartus中的设计。第二部分：QUARTUSII在QuartusII中完成自己的逻辑设计编译进行引脚分配下载硬件逻辑一、添加CPU由于SDRAM的clk要求比CPU的clk相移-75度，所以我们需要创建一个PLL实现这个功能。二、PLL设置二、PLL设置二、PLL设置二、PLL设置三、连线以及添加管脚自动添加管脚自动添加管脚添加完成后，保存，编译。四、分配管脚四、分配管脚四、分配管脚全部修改完成后点击OK四、分配管脚四、分配管脚大家自己参考DE2-115的user_manual对管脚进行分配。时钟信号：Y2sdramclk与sdram的clk端相连关于EPCScontroller的管脚在user_manual上没有，参照以下分配：data0——DATA0（N7）dclk——DCLK（P3）sce——FLASH_nCE(E2)sdo——DATA1（F4）管脚分配完成后再编译一次五、下载硬件逻辑编译成功后会生成一个sof文件，将它下载到DE2-115实验板上后，quartus下的工作也就完成了。第三部分：NIOSII创建一个新的应用程序添加修改自己的代码在开发板中运行自己的应用程序一、创建一个新的应用程序打开niosII,如下图所示新建一个应用在弹出的对话框中点击SOPCinformationfilename后的…找到先前quartus文件夹下的sopcinfo文件给自己的应用命名应用模板选用Helloworld点击finish二、添加修改自己的代码修改好代码后先编译大家注意在自己的project文件夹下面还有一个bsp文件夹，里面有个文件systenm.hSystem.h文件里的内容三、在开发板中运行自己的应用程序