【正文】 GA 器件基本原理 ................................................................................. 6 Sopc 設(shè)計 技術(shù) ........................................................................................... 6 軟硬件協(xié)同技術(shù) ....................................................................................... 9 本章小結(jié) ................................................................................................. 10 第 3 章 MP3 播放器硬件系統(tǒng)設(shè)計方案 ......................................................... 11 MP3 原理 ................................................................................................. 11 MP3 播放器的系統(tǒng)需求 ......................................................................... 11 MP3 播放器的軟硬件劃分及組成模塊介紹 ......................................... 12 MP3 解碼硬件電路方案設(shè)計及實現(xiàn) .............................................. 12 I2C 總線協(xié)議及應(yīng)用 ........................................................................ 14 SD 卡簡介及 FAT16 文件系統(tǒng)構(gòu)成介紹 ........................................ 16 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................................................. 21 基于 Nios II 的軟硬件協(xié)同設(shè)計策略 .................................................... 21 本章小結(jié) ................................................................................................. 23 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計及實現(xiàn) .......................................................................... 24 系統(tǒng)整體程序流程圖 ............................................................................. 24 各功能模塊設(shè)計方案 ............................................................................. 24 讀取 SD 卡方案 ............................................................................... 24 LCD16027 液晶模塊顯示 ................................................................ 25 播放 MP3 音樂方案 ........................................................................ 26 通過 I2C 總線與 STA013 通訊 ....................................................... 28 本章小結(jié) ................................................................................................. 28 第 5 章 系統(tǒng)設(shè)計的實現(xiàn)及調(diào)試 ...................................................................... 29 SOPC Builder 下定制系統(tǒng)模塊 .............................................................. 29 DE2 資源 .......................................................................................... 29 xx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 IV 系統(tǒng)的定制及生成 .......................................................................... 30 硬件系統(tǒng)編譯 .................................................................................. 31 FPGA 的配置 .................................................................................... 37 Nios II 下的程序開發(fā) .............................................................................. 37 本章小結(jié) ................................................................................................. 40 結(jié)論 .................................................................................................................... 41 致謝 .................................................................................................................... 42 參考文獻 ............................................................................................................ 43 附錄 A ................................................................................................................ 44 附錄 B ................................................................................................................ 49 附錄 C ................................................................................................................ 53 附錄 D ................................................................................................................ 54 xx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 第 1章 緒論 課題背景 隨著 時 代的 發(fā) 展、科技的 進 步 ，各 種 電子 產(chǎn)品 已經(jīng)成為 人 們 日常生活 中不可或缺的一部分 ， 我們的日常生活、工作及學(xué)習(xí)方式 也因 此發(fā)生了極大的改變。 Nios II 。s DE2 development platform using the SD card on the board as store equipment to achieve functions like MP3 playing,txt file reading and LCD displaying. Hardware design is pleted in Sopc Builder, Through adding the processor、memory and other IP cores of the peripherals to their own customized SOPC control system , generating a Nios II softcore systems of customized pletely. Combined with Quartus II EDA tools, we can precisely meet the demand of the customized system after download the core into the FPGA design of the software part was pleted in the Nios II IDE environment, and functions like reading the TXT and MP3 files stored in the SD card,LCD displaying,MP3 music playing and buttons controlling can be achieved. All of this can be programmed by C. This thesis Emphasize on the following key techniques in hardware/software codesign, it is the integration of specification, synthesis and simulation of hardware and software with unified design tools. By using hardware/software codesign, the design cycle can be shortened and design efficiency can be improved. On the other hand, designers can choose hardware or software implication method for system functions according the characteristic of function and the design constraints, in order to achieve high performance, low cost design. Through applying the SOPC design concept into the process of designing digital products, period of the development process can be shortened. Needs of the upgrading technology can be met at the same time. It39。將當(dāng)前先進的 Nios 軟核技術(shù)應(yīng)用于電子電路設(shè)計當(dāng)中去 ，對于了解和掌握這種工具有重要的意義。 軟硬件協(xié)同設(shè)計協(xié)調(diào)軟硬件開發(fā)過程并行開展，一方面可以縮短設(shè)計周期，極大地提高設(shè)計效率 ； 另一方面可以根據(jù)系統(tǒng)各個部分的特點和設(shè)計約束，選擇軟件或者硬件實現(xiàn)方式，得到高性能，低成本的優(yōu)化設(shè)計方案。 軟件設(shè)計在 Nios II 的 IDE 環(huán)境中進行， 用 C 語言編程實現(xiàn) SD 卡中存儲的MP3 和 TXT 文件的讀取，以及 LCD 顯示、 MP3 音樂的播放以及按鍵的控制。 硬件設(shè)計主要 利用 SOPC Builder，將處理器、存儲器和其它所需的外設(shè) IP核 添加進去 ，生成一個完整的自己定制的 Nios II 軟核 系統(tǒng)。 SOPC（ System on a programmable Chip,片 上可編程系統(tǒng) ） 是 Altera 公司提出的一種靈活、高效的 SOC 解決方案 ,它將處理器、存儲器、 I/O 口、 LVDS、CDR 等系統(tǒng)設(shè)計所需要的模塊集成到一個 PLD 器件上，具有可裁剪、可擴充、可升級，并具備軟硬件在系統(tǒng)可 編程等優(yōu)點。 xx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 基于