基于NiosⅡ多核驾驶疲劳检测系统设计

采用SOPC技术,对多核驾驶疲劳检测系统进行了研究与设计.为了实现系统设计的单片化,把NiosⅡ软核处理器、摄像头采集控制器IP核、部分图像处理算法模块等系统部件都集成到一块FPGA上.为了提高系统处理速度,系统采用双NiosⅡ软核处理器设计,同时利用NiosⅡ处理器自定制指令与C2H加速编译工具对系统中关键部分进行硬件加速,使系统具有实时性检测功能.     

Altera公司第二代软核嵌入式处理器NiosⅡ

NiosⅡ系列软核处理器是Altera的第二代FPGA嵌入式处理器.Nios Ⅱ在Stratix Ⅱ系列高性能FPGA中的性能超过200DMIP,能够满足各种嵌入式应用的性能要求.Nios Ⅱ系列包括三种产品(如表1所列)-快速、标准和经济.每种产品都为特定的价格和性能范围进行了优化,所有这三种核都使用同样的指令集,具有100%二进制代码兼容性.Nios Ⅱ处理器能通过QuartusⅡ开发软件中的SOPC Builder系统开发工具添加到设计者的系统中.     

Nios Ⅱ多核系统缓存一致性解决方案

Nios Ⅱ处理器软核是Altera公司为其FPGA器件设计的一款32位RISC处理器,它在SOPC(片上可编程系统)技术中占有重要的地位.为了提高嵌入式系统性能,Altera提供了Nios Ⅱ多处理器支持,但它并没有有效解决缓存一致性问题,因而制约了Nios Ⅱ在共享存储器多处理器系统中的应用.本文对此问题提出完整解决方案,使在Nios Ⅱ多核系统上可以应用SMP(对称多处理器)、AMP(主从多处理器)等多种传统多处理器架构.     

基于NiosⅡ的视频采集及网络传输系统的实现

研究了一种以NiosⅡ为处理器核心的视频采集及网络传输系统并FPGA实现.系统采用双NiosⅡ处理器构架,利用SOPC技术构建网络平台,分析了SOPC系统定制、存储空间共享、内存映射、双核通信的实现机制.设计采用PAL制式的摄像头作为视频数据源,两个NiosⅡ软核和外设组成的SOPC系统负责视频数据的采集、缓存、打包及发送.系统中双NiosⅡ协同工作,以嵌入式Linux操作系统作为软件平台,在RTP实时传输协议的支持下实现视频数据网络传输,提高系统的工作效率和稳定性.     

Nios Ⅱ内核技术在以太网通信的应用

利用Altera公司开发的Nios Ⅱ软核处理器技术,在FPGA内部嵌入用户可配置的Nios CPU内核,从而实现设计上可剪裁、可配置的优点.针对网络化数据采集的需要,在Cyclone系列FPGA上应用Nios Ⅱ内核来配置核心处理器,并采用IwIP精简网络协议.基于Nios Ⅱ的网络接口设计方案,以可编程逻辑器件为核心,以网络为信息传输的媒介,为远程数据采集系统的网络化传输提供了很好的解决力案.     

SOPC系统建立及uClinux移植实现

本文通过具体实现一个可以运行uClinux操作系统的最小SOPC系统,较为完整地介绍了构建SOPC系统以及构建Nios Ⅱ软核处理器的方法及步骤,并详细描述了uCLinux操作系统在该SOPC系统上的移植方法.此外,还进行了基于Nios Ⅱ处理器uClinux操作系统下应用程序的开发,以从总体上完成实用性的验证.     

基于NiosⅡ软核的工业以太网精确时钟同步的实现

介绍了基于NiosⅡ嵌入式软核处理器的工业以太网设备间精确时钟同步的设计与实现.利用Altera公司的Nios Ⅱ处理器,添加片内外设和存储器以及与片外存储器和外设相连的接口,通过SOPC(可编程片上系统)技术嵌入到FPGA芯片中形成Nios Ⅱ处理器系统硬件平台;软件部分移植uC/OS-Ⅱ作为操作系统,Lwip(轻量级TCP/IP协议)处理网络协议,在应用层上实现状态转换、同步报文处理和精确时钟算法.测试结果表明时钟同步精度高,并且最终在一个工业以太网实验平台上进行了长期的实际运行,系统稳定性良好.     

基于嵌入式软核Nios Ⅱ的网络视频监控系统

讨论NiosⅡ嵌入式系统的硬件/软件设计的关键流程,通过将LwIP协议栈和Linux操作系统移植到NiosⅡ系统,设计基于NiosⅡ软核处理器的网络视频监控系统.实验测试表明,合理选择微型操作系统MicroC/OS-U和TCP/IP协议栈LwIP,远端用户可以通过浏览器访问存储在本系统上的Web页面,同时实现实时的网络...     

基于SOPC的指纹识别模块设计

随着EDA技术及微电子技术的飞速发展,现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,简称FPGA）的性能有了大幅度的提高。以Nios Ⅱ软核处理器为核心的SOPC（Systemon Programmable Chip）系统便是把嵌入式系统应用在FPGA上的典型例子,本文设计的指纹识别模块就是基于FPGA的Nios Ⅱ处理器为核心的SOPC设计。通过IP核技术和灵活的软硬件编程,实现Nios Ⅱ对FPGA外围器件的控制,利用SOPC Builder将Nios Ⅱ处理器、指纹读取接口UART、键盘与LCD显示接口、FLASH接口、SDRAM控制器构建成Nios Ⅱ硬件系统,后者是电源和时钟电路、SDRAM存储器电路、FLASH存储器电路、LCD显示电路、指纹传感器电路、FPGA配置电路这些纯实物硬件设计。     

基于Nios Ⅱ的多生理参数处理系统的设计

以Nios Ⅱ软核处理器为核心的多生理参数系统数据处理平台的搭建,在FPGA中嵌入32位Nios Ⅱ软核系统,用以控制信号的采集、处理、存储与显示等功能。Nios Ⅱ系统设计以Nios Ⅱ软核为核心,将全部的接口电路集成在同一片FPGA上,结构简单,易于修改,具有很高的性价比。