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一、了解Qsys

Quartus中的一个系统集成工具

1. 名称
   最先版本中名为SOPC Builder，最新版本名为Platform Designer
2. SOPC的含义
   可编程片上系统（采用编程方法将整个系统集成到一个芯片上）
3. Qsys作用
   ①通过集成IP核快速实现SOPC系统
   ②自动创建IP核之间的互联逻辑
   ③自定义IP核

二、Nios II的介绍

FPGA所设计的一种RSIC架构的嵌入式软核处理器

• Nios II/f（快速）——最高的系统性能，中等FPGA使用量
• Nios II/s（标准）——高性能，低FPGA使用量
• Nios II/e(经济)——低性能，最低的FPGA使用量

三、利用NiosII实现hello world

(一)硬件设计

1. 创建工程文件

   启动 Quartus II 软件，选择File->New Project Wizard，在出现的界面下先Next，填写工程的路径和名称，然后接着Next，直到出现下面界面并进行相应操作。接着一路Next，直到Finish，完成工程的创建。
   

2. 使用Qsys

   选择Tools->Qsys
   
   ①系统时钟的设置
   双击System Contents中的clk_0
   
   ②Nios II Processor的添加
   在搜索框中，输入nio，找到Nios II Processor，点击Add
   
   保持默认配置，选择Finish
   ③On_Chip Memory的添加
   在搜索框中，输入on_chip，找到On_Chip Memory，点击Add
   
   设置大小为10K，其他保持默认设置
   
   ④JTAG UART的添加（作用：利用JTAG完成，URAT通信功能）
   在搜索框中，输入jtag，找到JTAG UART，点击Add
   
   保持默认配置
   
   ⑤System ID Peripheral的添加（作用：为Nios II生成一个ID号）
   在搜索框中，输入sys，找到System ID Peripheral，点击Add
   
   保持默认设置
   

3. IP核的连接

   clk，reset，datamaster需要和其他所有IP核连接，nios ii的指令端口（instruction_master)只与存储器进行连接，nios ii中的jtag_debug_model_reset与外部IP核进行连接 。jtag端口的中断信号的连接，其中0表示中断的优先级（可以进行设置）
   

4. 对Reset Vector和Exception Vector的设置

   设置完成后，选择Finish
   

5. 系统分配地址

   选择System->Assign Base Address
   

6. 使用FPGA资源

   选择Generate->Generate，保持默认设置，点击Generate，选择Save
   
   新建一个文件夹（右键选择新建文件夹），进入新建文件夹，填写文件名称，点击保存
   
   生成完成，点击close
   
   关闭Qsys

7. 创建顶层文件

   回到Quarters，选择New->Verilog HDL File
   
   顶层文件内容

   module hello_world(	input clk,	input reset_n);//此处的代码可以通过Qsys中的Generate->Generate Example，复制里面的内容，粘贴到此处，进行相应的修改system_qsys u_qsys (        .clk_clk       (clk),       //   clk.clk        .reset_reset_n (reset_n)  // reset.reset_n    );endmodule

   保存文件，并编译

   问题描述：

   Node instance "u_qsys" instantiates undefined entity "system_qsys"

   解决方法：

   手动添加上面创建的系统
   
   选择File->添加对应的文件->Add->Apply->关闭
   
   编译完成后，分配管脚
   
   再次进行编译

(二)软件设计

1. 打开Nios II Software Build Tools for Eclipse

   
   设置工作空间为硬件设计的文件夹，并在里面创建一个新的文件夹（software）

2. 创建文件

   点击File->New->Nios II Application and BSP from Template
   
   选择硬件设计部分的文件，填写工程名称以及工程Template
   
   BSP是板级支持包，把软件与底层硬件隔离开，直接点击Finish
   
   打开hello_world中的.c文件
   修改里面的内容如下

   #include 
        
         int main(){
          printf("Hello world!\n");  return 0;}
        

   点击保存，选择hello_wold_bsp，右键后，选择Nios II中的Generate BSP

   
   编译应用文件，选择hello_world右键后，点击Build Project

   问题描述：

   address 0xbe00 of hello_world section .rwdata is not within region 'ram'

   解决方法：

   选择hello_wold_bsp，右键后，选择Nios II中的BSP Edit，进行下面图中设置
   
   
   重新编译应用工程

(三)下载硬件和软件

1. 硬件的下载
   
2. 软件的下载
   选择应用工程，右键后，选择Run As中的Nios II Hardware
   
   出现下面问题
   
   点击Refresh Connections解决
   
   选择Apply后，点击Run，就下载完成
   

四、实际结果

五、参考资料

转载地址：https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/115933154 如侵犯您的版权，请留言回复原文章的地址，我们会给您删除此文章，给您带来不便请您谅解！