基于FPGA的32位嵌入式軟核設(shè)計.pdf

1、隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家電、機(jī)電等眾多領(lǐng)域。其中大多數(shù)應(yīng)用是基于ARM、Power PC、MIPS等硬核處理器，雖然技術(shù)比較成熟，但生產(chǎn)成本較高，設(shè)計周期長，設(shè)計的靈活性較差，一旦產(chǎn)品完成便不易升級。而NiosⅡ是Altera公司為實(shí)現(xiàn)SOPC技術(shù)而設(shè)計的第二代FPGA嵌入式處理器，在FPGA中以軟核的形式實(shí)現(xiàn)，具有高度的靈活性和可配置性，彌補(bǔ)了硬核處理器的不足。論文的主要工作是以FPGA EP2C8Q芯片為

2、核心，探究NiosⅡ嵌入式處理器的軟件架構(gòu)以及基于此軟核設(shè)計了部分功能，以驗(yàn)證軟核啟動的可行性和正確性。
　　軟核設(shè)計主要實(shí)現(xiàn)LED流水燈設(shè)計和LCD顯示SD卡信息的設(shè)計以及uClinux在NiosⅡ上的移植。SD卡設(shè)計部分摒棄了直接編寫代碼操作SD卡里的FAT文件系統(tǒng)這一方法，因其需要的工作量還是挺大的，而是參照了Roland Riegel開源的SD-Reader項(xiàng)目提供的AVR平臺下操作SD卡的范例，移植SD-Reader項(xiàng)目

3、中關(guān)于SD卡操作的部分代碼到NiosⅡ軟件平臺，通過修改MMC/SD/SDHC Card Raw Access程序模塊實(shí)現(xiàn)操作SD的低級驅(qū)動，此方法簡單易行。LCD顯示屏選用的是XYF480272C-TP液晶屏，為顯示SD卡里的圖片，使用了Image2LCD工具將圖片轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式，然后寫入LCD顯存中。移植uClinux到軟核中是本論文的一個重點(diǎn)，因開發(fā)板上沒有足夠的硬件資源，因此采用了建立交叉編譯環(huán)境的方法進(jìn)行開發(fā)。