【正文】 方面的應用極其重要，本題目就是基于SOPC這一技術完成實現(xiàn)的。具有很高的商業(yè)價值和研究價值。 本題目基于SOPC技術設計彩燈控制器。 第一章 緒論 SOPC概述 SystemonaProgrammableChip，即可編程片上系統(tǒng)。可編程片上系統(tǒng)（SOPC）是一種特殊的嵌入式系統(tǒng)：首先它是片上系統(tǒng)（SOC），即由單個芯片完成整個系統(tǒng)的主要邏輯功能；其次，它是可編程系統(tǒng)，具有靈活的設計方式，可裁減、可擴充、可升級，并具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能。由于SOPC的主要邏輯設計是在可編程邏輯器件內(nèi)部進行，而BGA封裝已被廣泛應用在微封裝領域中，傳統(tǒng)的調(diào)試設備，如：邏輯分析儀和數(shù)字示波器，已很難進行直接測試分析，因此，必將對以仿真技術為基礎的軟硬件協(xié)同設計技術提出更高的要求。 SOPC對的發(fā)展過程一直以來,在開發(fā)一個典型的系統(tǒng)時,設計人員仍不得不采用各種昂貴的,利用它可以方便的選擇器件來構成一個系統(tǒng),由于各個器件之間通過總線的鏈接是自動生成的,這就大大縮減了系統(tǒng)的開發(fā)周期,也因此,SOPC的設計方法必須有根本的改變,即從以功能設計為基礎的傳統(tǒng)流程,轉變到以功能組裝為基礎的全新流程. SOPC的優(yōu)勢 SOPC技術的目標就是試圖將盡可能大而完整的電子系統(tǒng),包括嵌入式處理器系統(tǒng),接口系統(tǒng),硬件協(xié)處理器或加速器,DSP系統(tǒng),數(shù)字通信系統(tǒng),存儲電路以及普通數(shù)字系統(tǒng)等,在單一可編程片上系統(tǒng)中實現(xiàn),使得所設計的系統(tǒng)在規(guī)模,可靠性,體積,功耗,功能,性能指標,上市周期,開發(fā)成本,產(chǎn)品維護及其硬件升級等多方面實現(xiàn)最優(yōu)化,:一是向更高密度,更大容量的千萬門系統(tǒng)級方向邁進。三是IP資源復用理念將得到普遍認同并成為主要的設計方式。 NIOS II工具基本模塊介紹 能夠滿足任何應用32位嵌入式微處理器的需要，客戶可以將第一代Nios處理器設計移植到某種Nios Ⅱ處理器上，Altera將長期支持現(xiàn)有FPGA系列上的第一代Nios處理器。Nios Ⅱ處理器也能夠在HardCopy器件中實現(xiàn)，Altera還為基于Nios Ⅱ處理器的系統(tǒng)提供ASIC的移植方式。設計者能夠用Altera Quartus Ⅱ開發(fā)軟件中的SOPC Builder系統(tǒng)開發(fā)工具很容易地創(chuàng)建專用的處理器系統(tǒng)，并能夠根據(jù)系統(tǒng)的需求添加Nios Ⅱ處理器核的數(shù)量。Nios Ⅱ集成開發(fā)環(huán)境（IDE）提供了許多軟件模板，簡化了項目設置。長期以來，Altera一直推行嵌入式處理器戰(zhàn)略的原因是，隨著應用的ASIC開發(fā)日益受到成本的困擾，OEM日漸轉向FPGA來構建自己的系統(tǒng)。第2章 彩燈控制器的設計 設計要求 設計任務 基于SOPC的彩燈控制器設計。 （3）至少實現(xiàn)8個LED，3種以上的花色。分頻的方法有很多種，本次設計采用了其中較簡易的一種，通過計數(shù)器的分頻，將控制器外接的頻率分為幾個我們預先設定的值。揚聲器通過不同的頻率控制發(fā)出不同的聲音。通過使能端的控制可以控制不同的數(shù)碼管顯示預先設定的圖案，數(shù)碼管依次顯示的圖案為AA、BB、CC，并隨著發(fā)光二極管同步動態(tài)顯示。與此同時，顯示不同的花型時揚聲器發(fā)出不同的聲音，代表不同的花型。第3章 程序設定與分析 時序控制部分定義4個信號，cq,cllk1,clk2,clk3。如果a沒有變化到110010則a繼續(xù)自加，直到110010為止產(chǎn)生下一個上升沿。對clk進行8分頻，產(chǎn)生一個新的時鐘脈沖信號clk3。當s從00000變化到10111時，就對s清零，從而實現(xiàn)數(shù)碼顯示管和發(fā)光二極管的循環(huán)顯示，以達到顯示速度的要求。當S每變化一次，數(shù)碼管向左移動一格，發(fā)光二極管也同步向左移