基于Nios - II的数字钟设计 - 图文(4)

目录

4.3.6 添加Timer .................................................................................................................. 18 4.3.7 添加连接数码管的PIO .............................................................................................. 18 4.3.8 添加按键PIO .............................................................................................................. 19 4.4 配置Nios Ⅱ系统模块 ......................................................................................................... 19 4.5 建立锁相环PLL ..................................................................................................................... 21 4.6 引脚分配 ................................................................................................................................ 24 4.7 工程设置 ................................................................................................................................ 29

5 软件设计部分 .............................................................................................................................. 31

5.1 创建工程 ................................................................................................................................ 31 5.2 添加程序 ................................................................................................................................ 31 5.3 程序分析 ................................................................................................................................ 32 5.4 将程序和硬件下载到外部Flash中..................................................................................... 33

结论 ....................................................................................................................................................... 36 参 考 文 献 ....................................................................................................................................... 37 附录：程序 ............................................................................................................................................ 1 致 谢 ..................................................................................................................... 错误！未定义书签。

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绪论

1 绪论

1.1 开发背景

基于FPGA的电子系统设计技术是二十一世纪电子应用工程师必备的基础技能之一，而基于FPGA的SOPC设计技术是当前电子系统设计领域最前沿的技术之一。SOPC技术是由美国公司Altera于2000年最先提出的，并且在同时推出了相对的开发软件。它是现代计算机辅助设计技术、EDA技术和大规模集成电路技术的高度发展的产物，SOPC是基于FPGA决解方案的SOC，相比于ASIC的SOC解决方案，SOPC系统及其开发功具有更多的优点和特色，SOPC技术是将电子系统尽可能的大而完整，包括处理器、接口系统、硬件系处理器或者加速系统、数字通信系统、存储电路等，集成到单一的一块FPGA芯片中，所以SOPC又可以称为可编程片上系统。 现在最为常用的嵌入式系统大部分采用了含有ARM的32位知识产权处理核的器件，尽管由这些器件构成的嵌入式系统有很强大的功能，但是为了使系统更加的灵活，功能更加的强大，能更好的适应对多任务的完成，一般为这些处理器配置很多器件才可以够构成一个完整的应用系统，这样的话会使整个系统的体积和功耗增加。但是如果把拥有ARM或者其它知识产权的核，以硬核的方式植入到FPGA中，利用FPGA中的可编程逻辑资源和IP软核，直接利用FPGA中的逻辑宏单元来构成嵌入式系统处理器的接口功能模块，就可以很好的决解上面所说的问题。对于这个问题Altera和Xilinx公司都陆续推出了关于方面的器件。比如，Altera的Excalibur系列的FPGA中就植入了ARM922T嵌入式系统处理器。

1.2 开发意义

传统的设计技术已经不足以满足系统化、网络化、高速度、低功耗、多媒体等实际需要。SOPC可以将处理器、存储器、外设接口和多层次用户电路等多种系统设计需要的分模块集成到一块芯片上，因此具有灵活、高效、设计可重用等特性。在SOPC系统中，本来需要上几千行的HDL代码的复杂功能模块，经过嵌入IP核后，只需要几十行的C代码就可以简单的实现，由此可以让整个设计规模、功能、体积、功耗、性能指标、上市周期、可靠性、开发成本、产品维护、及硬件升级等多个方面实现优化。 SOPC已经成为了集成电路未来的发展方向，可以广泛的应用在军事、汽车、广播、航空航天、消费类电子、测试和测量、医疗、无线通信、有线通信等多个领域。

1.3数字钟的发展前景

现在是一个知识爆炸的新时代，新产品、新技术不停的出现，电子技术的发展

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绪论

更是一天一个样。可以毫不夸张的说，电子技术的应用在我们身边无处不在，我们的生活正在被电子技术不停地改变，改变着我们生活的世界。在这个快速发展的时代，时间对于我们来讲是越来越宝贵，在快节奏的生活中，人们经常忘记了时间，如果碰到很重要的事情但是忘记了时间，这将会造成很大很大的损失。因此我们需要一个定时系统来使这些忙碌的人得到提醒。数字化的钟表给我们带来了很大的方便。

近年来，科技的发展和社会的进步，使得人们对数字钟的要求也变得越来越高，传统的时钟已经不能够满足人们的需求。数字钟不论是在性能还是在样式和性价比上都发生了质的变化，有了电子闹钟、数字闹钟等等。

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系统设计总体方案

2 系统设计总体方案

2.1 设计要求

（1） 具有正确的时，分，秒计时功能；

（2） 计时结果要用数码管分别显示时、分、秒的十位和个位；

（3） 当按下RESET按键时，时钟初始化，重新开始计数，当按下k1按键时，时钟处于调时状态，当按下k2时，时钟处于调分状态；

2.2 硬件规划

在硬件系统组织规划中系统需使用的外围器件包括： 1、数码管：数子钟显示屏幕； 2、按键：数子钟设置功能键； 3、Flash存储器：存储软、硬件程序；

在SOPC Builder中建立系统要添加的模块包括： 1、Nios Ⅱ 32bits CPU； 2、Interval Timer； 3、按键PIO;

4、连接数码管的PIO； 5、SDRAM Controller； 6、System ID Peripheral； 7、JTAG UART Interface； 8、EPCS Serial Flash Controller。

2.3 数字钟的程序设计

用8段数码管显示时间（小时：分钟：秒）。设置部分的功能是设置小时和分钟。时间算法部分 …… 此处隐藏：2549字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……