SOPC開發

Altera的SOPC開發包括硬體開發和軟體開發，硬體即搭建包括CPU的電路結構，軟體即通過Nios寫CPU中運作的程式。這些内容有我從網上找到的，也有我自己寫的。學習SOPC，特别要感謝《NIOSII那些事兒》這本教程和它的作者，我從中學了好多。很感謝黑金動力社群的人，他們能夠無條件共享這本教程給大家，也會認真回答你的問題，真的要謝謝他們。

一），硬體開發

1.      建SOPC時基本的内容要添加CPU、存儲器SDRAM或FLASH等、JTAGUART、Avalon三态橋、System ID。

我們要建立一個Avalon三态橋，在NIOS系統中，要實作與FPGA片外存儲器通信，就必須在Avalon總線和連接配接外部存儲器的總線之間添加一個橋，這個橋就是Avalon三态橋。（連接配接cfi_flash）

System ID就是一種标示符，類似校驗和的這麼個東西，在你下載下傳程式之前或者重新開機之後，都會對它進行檢驗，以防止錯誤發生，大家知道這個東西就可以了，沒太大的用處，但需要有的。

JTAG UART是實作PC和NiosII系統間的串行通信接口，它用于字元的輸入輸出，在Nios II的開發調試過程中扮演了重要的角色。

2.      QuartusII中進行設定settings，如下：

3.      在原理圖中自動生成引腳，右擊子產品

4.      利用Tcl配置設定引腳比較友善，先前先寫好TCL檔案，到時候建工程時根據TCL檔案命名相應的管腳名稱和TCL中一樣即可。

二），軟體開發

每次建立一個軟體工程時，要先轉換workspace,再建立工程。選擇.ptf檔案時要注意路徑，不要選錯了。

1.      系統庫的屬性：

紅圈1處是标準輸入（stdin）、标準輸出(stdout)、标準錯誤 (stderr)的設定區，我們在軟核中建構了JTAG UART，在此出現效果了吧，如果我們沒有建構JTAG UART，那麼，這個地方就不會出現jtag_uart選項了。在所紅圈2處，這個地方也不需要修改，不過有一個地方需要注意，就是Support C++，這個庫相對Small C library要大，如果大家手中的闆子沒有FLASH，SDRAM這樣大容量儲存設備的話，選擇Small C library，用FPGA内部的SRAM，也可以跑些小程式。再說紅圈3處，這個是一些有關記憶體的選項，我們建構了SDRAM子產品，這個地方也用到了， 預設就可以，不用修改。該說紅圈4了，點選紅圈4後，出現下面界面，這個是對編譯器就行配置的界面，大家可以自己觀察一下，大部分都不需要修改，我們來看 一下比較重要的地方，點選紅圈處。

點選後，我們看看是什麼樣子，這裡有兩個關鍵點，一個是紅圈1處，這個地方時配置編 譯器的優化級别，紅圈2的地方是調試級别。編譯器的優化級别會讓你的生成的代碼更小，當要求也很高，你的代碼如果不嚴謹，有可能優化以後不好用了，大家要 注意。調試級别是你在編譯過程中顯示編譯内容多少，級别越高顯示内容的越多，建議将調試級别調到最高。

2.      寄存器操作方式與NIOS II IDE提供的API方式的比較

手冊中PIO Core寄存器映射：第一項是資料data，第二項是IO口方向，第三項是中斷控制位，第四項是邊沿控制位。他們每一項都有n位，這個n就是我們在軟核建構中的寬度（width）。

寄存器操作方式：

下面定義了一個結構體，将其命名為PIO_STR，這個結構體的結構是有說法的，它是根據前面的晶片手冊來寫的。

下面就是根據所定義的結構體的寄存器操作方式。

下面是NIOS II IDE提供的API方式控制LED的PIO口。

3.      注意有軟體工程(nios)的例子，不能改路徑或所在檔案名。如果改了，在Run As時會出現下面錯誤：

注意下圖紅框中，可能是因為在建軟體工程時，已指定.ptf的位址并且在後面不能改變了。