[工學(xué)]第四講nios微處理器與avalon總線(已修改)
2024-12-20 00:00 本頁(yè)面
【正文】 第四講、 SOPC Builder開發(fā)工具 167。 Nios II軟核處理器介紹 167。 SOPC Builder開發(fā)工具介紹 167。 SOPC Builder的用戶界面 167。 SOPC Builder的設(shè)計(jì)流程 167。 Avalon 總線簡(jiǎn)介 167。 Nios II軟核處理器介紹 2022年， ALTERA發(fā)布了 Nios處理器，它是基于 RISC技術(shù)的通用嵌入式處理器芯片軟內(nèi)核，特別為可編程邏輯進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。第一代 Nios 嵌入式處理器性能達(dá)到 50 MIPS, 采用 16位指令集 , 16/32位數(shù)據(jù)通道， 5級(jí)流水線技術(shù)。 2022年 , ALTERA發(fā)布了 Nios II嵌入式處理器 ,在Cyclone II器件上可以達(dá)到 100 DMIPS，在 Stratix II上可以達(dá)到超過 200 DMIPS，與第一代 Nios相比，最大處理性能提高 3倍，面積最大可縮小 1/2。 種類 特性 CPU 結(jié)構(gòu) 32位指令集 32位數(shù)據(jù)線寬度 32個(gè)通用寄存器 32個(gè)外部中斷源 片內(nèi)調(diào)試 基于 JTAG的調(diào)試邏輯，支持硬件中斷、數(shù)據(jù)觸發(fā)以及片內(nèi)和片外的調(diào)試跟蹤 定制指令 最多達(dá) 256個(gè)用戶定義的 CPU指令 軟件 開發(fā) 環(huán)境 Nios II 的集成開發(fā)環(huán)境 基于 GNU的編譯器 硬件輔助調(diào)試模塊 167。 Nios II軟核處理器介紹 軟核處理器的特點(diǎn) ： （ 1） 合理的性能組合： Nios II具有快速型，標(biāo)準(zhǔn)型，經(jīng)濟(jì)型三種內(nèi)核。 （ 2）多處理器系統(tǒng)：在同一片 FPGA內(nèi)集成多處理器，而不用重新設(shè)計(jì) PCB。 （ 3）定制指令：擴(kuò)展處理器指令，是處理復(fù)雜算術(shù)運(yùn)算和加速邏輯的最佳途徑。 （ 4）硬件加速：在同一片 FPGA內(nèi)不僅集成處理器，還可集成用戶自定義的硬件加速模塊。 （ 5）更大規(guī)模的系統(tǒng)集成，降低系統(tǒng)成本。 167。 Nios II軟核處理器介紹 167。 Nios II 軟核處理器介紹 三種 Nios II內(nèi)核的比較： 第四章 、 SOPC Builder開發(fā)工具 167。 SOPC Builder開發(fā)工具介紹 一、 SOPC Builder簡(jiǎn)介 —— Nios II系統(tǒng)硬件開發(fā)工具 SOPC Builder是 ALTERA推出的在 PLD內(nèi)實(shí)現(xiàn)嵌入式處理器相關(guān)設(shè)計(jì)的工具。 SOPC Builder允許用戶將工作重點(diǎn)集中在系統(tǒng)級(jí)的需求上。設(shè)計(jì)者可以在 SOPC Builder中定義一個(gè)從硬件到軟件的完整系統(tǒng) 。 167。 SOPC Builder開發(fā)工具介紹 SOPC Builder提供了一個(gè)強(qiáng)大的平臺(tái)，用于組建一個(gè)在模塊級(jí)和組件級(jí)定義的系統(tǒng)。 所有的 Quartus II用戶都能把一個(gè)基于 Nios II處理器的系統(tǒng)經(jīng)過生成、仿真和編譯進(jìn)而下載到 Altera FPGA中，進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估和驗(yàn)證。 SOPC Builder庫(kù)中已有的組件包括 ： （ 1）處理器：片內(nèi)處理器； （ 2） IP及外設(shè)：包括通用的微控制器外設(shè)、通信外設(shè)、多種接口（存儲(chǔ)器接口、橋接口、 PCI接口）、數(shù)字信號(hào)處理（ DSP） IP和硬件加速外設(shè)。 二、 SOPC Builder 特點(diǎn)： （ 1）具有直觀的圖形用戶界面 用戶可以快速方便的定義和連接復(fù)雜的系統(tǒng)。 （ 2）自動(dòng)生成和集成軟件與硬件 SOPC Builder不僅可以生成硬件部件以及連接部件的片內(nèi)總線結(jié)構(gòu)，仲裁和中斷邏輯；還可以生成C和匯編頭文件，包含了存儲(chǔ)器映射，中斷優(yōu)先級(jí)，
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