SOPC技术与应用-与非网

SOPC技术与应用
本课程系统介绍基于FPGA的SOPC嵌入式系统的软硬件开发技术。以一个简单的设计实例为主线介绍软硬件的开发流程，开发工具以及开发的思想。还要介绍Nios II的体系结构、Avalon总线规范，以及一些常用的外设的编程。然后介绍使用Matlab和DSP Builder进行基于FPGA的DSP开发技术。最后介绍定制指令、定制外设和C2H编译器等提高系统性能的技术。 [ 阅读全文 ]

第1章 SOPC技术概述

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本章对电子系统设计的发展趋势做了预测，对SOPC涉及的基本概念做了详述，对Nios II软核做了简要介绍，又详细讲解了SOPC开发流程。

第1节电子系统设计的发展趋势
第3节 Nios II软核简介

第2节基本概念
第4节 SOPC设计流程及支持Nios ...

第2章 SOPC开发流程及Quartus II的使用

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SOPC设计包括硬件和软件两部分。硬件设计：主要基于Quartus II和SOPC Builder，软件设计：基于Nios II IDE。本章详细讲述了相关内容。

第1节 SOPC开发流程和开发工具
第3节创建Nios II 系统模块
第5节编译

第2节 SOPC硬件开发实例
第4节设计优化
第6节编程下载

第3章 Nios II体系结构

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Nios II是一种软核(Soft-Core)处理器。所谓软核，是指未被固化在硅片上，使用时需要借助EDA软件对其进行配置并下载到可编程芯片(比如FPGA)中的IP核。软核最大的特点就是可由用户按需要进行配置。本章主要针对它的体系结构做出论述。

第1节 Nios II处理器结构与Nios...
第3节存储器及I/O结构

第2节 Nios II处理器运行模式

第4章 Avalon总线规范

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Avalon总线由ALTERA公司提出，用于在基于FPGA的片上系统中连接片内处理器和片内外设的总线结构。连接到Avalon总线的设备分为主从设备，并各有其工作模式。

第1节 Avalon总线简介
第3节 Avalon信号
第5节主端口传输
第7节流控制
第9节突发传输
第11节地址对齐

第2节 Avalon总线基本概念
第4节从端口传输
第6节流水线传输属性
第8节三态传输
第10节和传输无关的信号

第5章基于FPGA的DSP开发技术

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DSP Builder可以帮助用户完成基于FPGA的DSP系统设计，除了可以进行图形化的系统建模外，DSP Builder还可以自动完成大部分的设计过程和仿真，直至把设计文件下载到FPGA芯片中。

第1节基于 MATLAB／DSP Builder...
第3 节 FIR 数字滤波器设计

第2节正弦发生器模块的设计

第6章软件设计流程和方法

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Nios II EDS（Embedded Design Suite——嵌入式开发包）提供了一个统一的开发平台，适用于所有Nios II处理器系统。仅仅通过一台PC机、一片Altera的FPGA以及一根JTAG下载电缆，软件开发人员就能够往Nios II 处理器系统写入程序以及和Nios II处理器系统进行通讯。

第1节 Nios II IDE简介
第3 节运行和调试程序
第5节使用 HAL开发应用程序

第2节软件开发流程
第4节硬件抽象层库（HAL）
第6节异常处理

第7章 Nios II 常用外设编程

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在 Nios II 嵌入式的系统中包含各种的外围设备，用户的应用程序对这些外围设备进行控制和操作来实现各种功能。Altera提供了很多外设的 IP，用户可以很方便地将所需的外设集成到 Nios II 系统中去。很多第三方的公司也提供外设的 IP，用户也可以创建自己的外围设备，满足相应规范的第三方和用户自己创建的 IP也可以很容易地集成到 Nios II系统中。

第1节并行输入/输出内核
第3 节异步串口 UART
第5节通用 Flash 接口(CFI)控制...

第2节定时器
第4节 Optrex 16207 LCD 控制器内...
第6节 DMA 内核

第8章 Nios II 系统高级开发技术

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Nios II处理器是软核处理器，具有可定制性、性能可配置性。可定制性在前面的章节已经接触到了，有三种类型的内核可供选择，参数化的外围设备也可以进行配置。性能的可配置性，包括使用用户定制的指令，采用硬件加速器提升性能，本章将介绍用户定制指令和用户定制外设来提高系统的性能。然后介绍 C2H（C-to-Hardware）编译器工具，使用它可以将 C 语言的程序转换成硬件加速器，并可集成到 SOPC Builder的系统中。

第1节用户定制指令
第3节 C2H Compiler 的使用

第2节用户定制外设