第4节 SOPC设计流程及支持Nios II的FPGAVIP免费

第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页QuartusModelSimDSPHardCopy（1）在采用NIOSII处理器设计嵌入式系统时，一般遵循如下的流程：1.分析系统需求说明，包括功能需求和性能要求等；2.建立QuartusII工程，建立顶层实体；3.调用SOPCBuilder生成一个用户定制的系统模块（包括NIOSII及标准外设模块）；4.将SOPC系统模块集成到硬件工程中，并添加一些模块，可以是Altera公司提供的LPM模块、第三方提供的或用户自己定制的模块；5.在顶层实体中，将SOPC系统模块、Altera的LPM或用户自定义的模块连接起来；6.分配引脚和编译工程，编译生成系统的硬件配置文件.sof和.pof文件；7.下载工程，验证，将配置文件下载到开发板上进行验证；8.软件开发，开发可以使用IDE开发环境，也可以使用SDKShell；9.编译软件工程，生成可执行文件.elf;10.调试程序，将硬件配置文件下载到开发板，将可执行文件下载到RAM，直到软硬件协同工作。在上面的过程中，用到的软件有QuartusII、NiosIISDKshell或NiosIIIDE、ModelSim等，如果进行DSP的开发，还会用到Matlab和DSPBuilder。QuartusII用来建立硬件的系统，其中包括SOPCBuilder工具，SOPCBuilder用来建立SOPC系统模块，QuartusII支持多种设计方式，如原理图，硬件描述语言等，硬件描述语言的方式支持VHDL和Verilog。软件开发使用NiosIISDKshell或NiosIIIDE，IDE开发环境采用图形化的开发环境，使用方便直观。而SDKshell采用命令窗口的方式进行程序的调试。ModelSim是HDL编译仿真软件，用于对设计的硬件系统进行RTL级的仿真。DSPBuilder是Altera公司推出的数字信号处理开发软件，用来实现算法和硬件实现的无缝过渡，用户可以在Matlab的Simulink中完成算法模型的仿真、验证，然后通过SignalCompiler将模型文件转换成硬件描述语言的文件（2）支持NiosII的FPGACyclone和CycloneII系列Stratix和StratixII系列HardCopy器件HardCopyIIHardCopyStratixHardCopyAPEX三代Cyclone和CycloneII系列第2页共6页第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页Cyclone于2002年12月份推出。Cyclone系列器件基于1.5V、0.13m及全铜SRAM工艺，Cyclone系列FPGA容量为291020060个逻辑单元（LE），拥有288K位的RAM。Cyclone系列FPGA的最大特点是低成本，Cyclone系列FPGA是成本敏感大批量应用的最佳方案。如果需要进一步进行系统集成，可以考虑密度更高的CycloneIIFPGA和CycloneIIIFPGA。这些Cyclone新系列巩固了Altera在大批量、低成本应用方案中上的领先优势。CycloneFPGA是目前ASIC应用的低成本替代方案。利用其系统级集成功能，CycloneFPGA系列避免了ASIC昂贵的NRE负担，降低了订购量和产品推迟带来的风险。采用CycloneFPGA系列的可编程解决方案，用户的大批量应用现在价格与ASIC相比是相当的。Cyclone系列FPGA的价格和功能满足了市场对创新的需求，通过产品迅速面市来确定领先优势。消费类、通信、计算机外设、工业和汽车等低成本大批量应用市场都可以使用CycloneFPGA。CycloneII是Altera公司在第一代Cyclone系列的基础上开发的第二代FPGA系列器件。采用了全铜层90nm低k绝缘工艺，1.2VSRAM工艺设计。CycloneII具有很高的性能和极低的功耗，而价格和ASIC相当。它的应用领域和Cyclone系列相似，是对成本敏感的应用的大批量的产品解决方案，是消费类、通信、计算机外设、工业和汽车、视频处理等终端市场解决方案的理想选择。CycloneII为在FPGA上实现低成本的数字信号处理（DSP）系统提供了一个理想的平台，用户可以单独使用CycloneII或者作为数字信号处理（DSP）协处理器使用。CycloneII器件含有经过优化的多种DSP特性，由Altera全面的DSP流程提供支持。CycloneIIDSP支持包括：多达150个的18×18乘法器；第3页共6页第2页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共6页1.1M位的片内嵌入式存储器；外部存储器高速接口；DSPIP内核。CycloneII器件的容量为460868416个逻辑单元（LE），提供了嵌入式18×18位乘法器、专用外部存储器接口电路（最高速率可达668Mb/s）...