将Quartus程序和Nios程序同时烧写到FPGA的FLASH中.doc

笔者使用的FPGA硬件平台：康芯公司KX3C10F+ 核心板FPGAEP3C10E144FLASHEPCS16SI16NSDRAMHY57V641620FQuartus II9.1 sp2SOPC Builder9.1 sp2Nios II IDE9.1 sp2操作系统Win 7 旗舰版不同的平台，只是某些步骤的顺序或者软件的界面不一样罢了，笔者也是看着网络中的各种各样资料走过来的，究其本质所有的设置参数都是通用的，好了不多说，开始介绍怎样把Quartus的程序和Nios的程序同时都下载到FLASH中达到掉电不失，上电自动运行。1. 首先是创建一个工程，选好器件型号，不多说。（注：工程的路径不要包含 中文 和 空格，同时工程不要创建在 桌面 后面的flash programmer 不识别桌面工程）2. 新建一个 block 文件，并立即 save as ，文件名不需要改。3. Tools - SOPC Builder ，选好型号并设置CPU的工作时钟（输入时钟）。4. Processor - Nios II Processor，创建自己的一个 Nios II 核。Nios II/e 经济型 最慢 最省空间Nios II/s 标准型 标准 标准Nios II/f 快速性 最快 最费空间 （如果选择此类，需将cache关闭）选好类型之后，即可直接finish5. 程序运行都需要memory，而笔者使用的为核心板上的外部ram，且一般情况下on_chip_memory的大小太小不足以跑中大型Nios系统。Memories and Memory Controllers - SDRAM - SDRAM Controller，将数据线改为16，其余不变。6. 因为我们下载程序的过程是，先在FPGA上烧写一个Nios核，然后通过Nios核将quartus和nios工程一次性烧写到flash中去。所以我们构造的Nios核必然要包含一个CFI控制器。Memories and Memory Controllers - Flash - EPCS Serial Flash Controller，直接finish。7. 为了让程序便于调试，我们再添加一个JTAG串口。Interface Protocols - Serial - JTAG UART，直接finish。8. 当程序断电之后，我们让一排LED灯以二进制形式闪烁，便于我们观察程序上电运行。Peripherals - Microcontroller Peripherals - PIO(Parallel I/O)，8位输出，finish。9. 为系统创建一个ID，用于下载识别。（必要）Peripherals - Debug and Performance - System ID Peripheral，直接finish。10. 用户可通过 右击 - rename 对器件进行重命名，其中 sysid_0 只能命名为 sysid。笔者在此只更改了 sysid_0 - sysid 。11. 设置中断向量。双击cpu将reset向量设置为epcs控制器的地址，而exception向量设置为sdram控制器的地址。12. 让软件自动配置地址和中断号。System - Auto-Assign Base AddressesSystem - Auto-Assign IRQs13. 点击generate，生成Nios核。（等待生成完成、要去洗手间的，打电话的，吃饭的，喝水的，赶紧去、）14. 双击 block 文件，调出刚刚生成的Nios核，由于笔者的型号属于 Cyclone III ，所以会多出下面框框中的引脚。（坑爹的 Cyclone III ，尼玛其他型号就不会这样，害老子还有自己去配控制器的引脚、）15. 拖出一个PLL，c0做系统时钟，c1做SDRAM的时钟，c1与c0相差75(deg)相位。Inclk0为晶振输入。16. 连接c0和clk_0，全选PLL和Nios核，右击 - Generate Pins for Symbol Ports可以双击修改所有引脚的名称，笔者采用默认名称。17. Assignments - Pins，按以下说明配置引脚。Inclk0 外部晶振的输入引脚C1 SDRAM CLK 引脚Reset_n 接一个按键即可，注意此引脚为低电平有效data0_to_the_epcs_flash_controller_0 EPCS 的 DATA0 引脚dclk_from_the_epcs_flash_controller_0 EPCS 的 DCLK 引脚ds_MISO_from_the_epcs_flash_controller_0 空NCsce_from_the_epcs_flash_controller_0 EPCS 的 nCSO 引脚sdo_from_the_epcs_flash_controller_0 EPCS 的 ASDO 引脚out_port_from_the_pio_07.0 用户自己决定 led 灯引脚zs_addr_from_the_sdram_011.0 SDRAM 的 A11.0zs_ba_from_the_sdram_01.0 SDRAM 的 BA1.0zs_cas_n_from_the_sdram_0 SDRAM 的 /CASzs_cke_from_the_sdram_0 SDRAM 的 CKEzs_cs_n_from_the_sdram_0 SDRAM 的 CSzs_dq_to_and_from_the_sdram_015.0 SDRAM 的 DQ15.0zs_dqm_from_the_sdram_01.0 SDRAM 的 ULDM LDQMzs_ras_n_from_the_sdram_0 SDRAM 的 /RASzs_we_n_from_the_sdram_0 SDRAM 的 /WE18. Assignments - settings - Device and Pin Options - Dual-Purpose Pins，Cyclone III 需设置下面参数。19. Ctrl + L，编译文件。程序编译完成之后将sof文件下载到FPGA开发板上。20. 打开Nios II IDE软件（此软件需运行在 xp 和 管理员 模式下）File - New - Nios II Application and BSP from TemplateSOPC Information File name 即为刚刚我们生成的 .sopcinfo 文件。Project name 即为我们要创建的 nios 工程名。（不要有 中文 和 空格）在 Templates 中选择一个模板，点击finish。21. 在工程的 main 函数部分添加我们自己的代码。笔者选的是 Hello World 模板，二进制led 灯代码如下#include #include ./flash_nios_bsp/system.hint main()volatile unsigned char * p = (volatile unsigned char *)PIO_0_BASE;unsigned int i;while (1)(*p)+;i = 0xFFF;while (i-);return 0;22. 在左侧工程列表的当前工程上右击 - Build Project，创建elf文件。23. 在左侧工程列表的当前工程上右击 - Run As - Run Configurations，配置下载信息。红色格子内的按钮按照 上 - 下 的顺序逐个点过去。（第一次配置之后，可直接 右击 - Run As - Nios II Hardware）24. 如果仿真没错，我们进开始进行最后一步也是最重要的一步，烧写flash。尼玛，终于快写完了。在win7下，Nios II - Flash Programmer 在 IDE 中打开不能用，所以我们要找到软件的安装目录下的D:altera91nios2edssdk2binnios2-flash-programmer-gui.exe打开。最好是弄个 桌面快捷方式25. File - New。通过 SOPC Information File 来找到我们的 nios 核。然后点击 OK26. Hardware Connections，3个按钮逐个点击过去27. 添加我们要烧写的nios程序和quartus程序，ADD 按钮。Nios