基于NiosⅡ软核处理器的PWM控制器设计

介绍了Altera公司最新开发的SOPC解决方案——Nios Ⅱ软核处理器,提出了基于Nios Ⅱ嵌入式软核处理器的脉宽调制PWM控制器的硬件、软件设计方法,并给出了脉宽调制PWM软件编写的程序。实验结果表明,与现有的其它方法相比,该方法具有灵活、稳定、易维护、高效率等优点。     

基于NiosⅡ的硬盘存储系统的硬件设计

为了便于应用系统在未来进行更新升级和提高解决方案的灵活性、可重用性,相应地提高资源利用率和避免资源浪费,综合采用FPGA和SOPc技术构建了基于NiosⅡ软核CPU的硬盘存储系统的硬件设计方案.使用软核处理器可按功能需求进行配置,易于和其它IP核互连形成完整系统设计,可有效地降低开发周期、缩短上市时间和成本.该设计方案在Al-tera公司的飓风系列FPGA器件中得到了实现并完成验证.目前获得了一定的实际应用且效果良好,具有广泛地应用价值.     

基于Nios Ⅱ处理器的USB接口设计

本文以Nios Ⅱ嵌入式软处理器为核心,利用USB控制芯片CH372,设计了基于Nios Ⅱ嵌入式软处理器的USB通信接口.本文重点介绍了USB接口的硬件实现方案,分析了CH372的通信流程,并编写了下位机和上位机PC的通信程序.与传统的嵌入式设计方案相比,该方案的整体性更好,具有很强的扩展性和灵活性,降低了软件的开发成本以及硬件实现风险.     

基于Nios Ⅱ处理器的B码解调设计

针对国内试验靶场对时统终端硬件结构的复杂性,从工程实施的角度改进原有时统终端码解调设计和控制方案。在严格遵循国军标中时统终端性能指标的前提下,对系统的设计进行硬件结构的简化和控制器的改进。实现时统终端基于FPGA中NiosⅡ嵌入式处理器软核的集成化设计,完成IRIG-B(DC和AC)码解调。     

基于NiosⅡ的嵌入式USB主机设计与研究

提出了一种基于SoPC的嵌入式USB主机的设计方案,将NiosⅡ软核处理器嵌入到FPGA,控制USB主控制器SL811HS实现USB的点对点的数据传输,体现了其设计的先进性,并通过一个实例,详细地说明了USB主机在信息安全领域的简单应用,测试结果表明该方案的实用性和有效性.     

基于Nios Ⅱ的机车速度信号处理片上系统设计

介绍频率等精度测量原理,并应用于基于Nios Ⅱ的机车速度信号等精度采集与防滑、防空转控制片上系统的设计中.试验证明,完全满足机车双闭环调速控制系统对速度反馈信号的要求,同时在此基础上实现的机车防(滑)空转保护控制,实际应用效果良好.     

单片DSP处理器功能系统的SOPC技术设计

结合Altera公司推出的Nios II嵌入式软核处理器,提出一种具有常规DSP处理器功能的Nios II系统SOPC解决方案;利用Nios II可自定义指令的特点,通过Matlab和DSP Builder或直接用VHDL设计并生成复数乘法器、整数乘法器和浮点乘法器等硬件模块,将它们定制为相应的指令,从而将软件的灵活性和硬件的高速性结合起来,较好地解决了传统DSP处理器所面临的速度问题、硬件结构不可重构性问题、开发升级周期长和不可移植性等问题。     

NiosⅡ的LED显示屏控制器设计

基于μC／OS-Ⅱ实时操作系统实现多任务管理运行模式,采用NiosⅡ32位处理器作为LED显示屏控制系统的核心,控制单屏幕多窗口任意显示。整个控制系统在一片FPGA上实现,使用SOPC Builder软件定制集成IP核,通过外扩存储设备实现数据的海量存储,解决了FPGA内部资源相对不足的问题。同时,合理组织数据存储方式,降低了数据处理和控制系统的复杂度。     

基于NiosⅡ微处理器的SOPC设计

随着信息化技术的发展和数字化产品的普及,以计算机技术、芯片技术和软件技术为核心的嵌入式系统成为当前研究的热点。分析了 Altera 公司嵌入式 NiosⅡ微处理器的基本特点,详细阐述了以 NiosⅡ为内核的嵌入式 SOPC 的开发设计。     

基于uC/OS-Ⅱ的嵌入式网络监控系统的设计与实现

介绍了一种嵌入于FPGA(fieid programmable gate array)的网络监控系统的设计过程,给出了以FPGA为核心构建的"输入输出控制+逻辑控制器+数据处理+网络接口控制"的系统硬件设计结构.利用Altera SOPC(system on programmable chip)技术,在FPGA内部构建了Nios Ⅱ CPU,并内嵌实时内核uC/OS-Ⅱ,由uC/OS-Ⅱ完成对网络控制器DM9000A以及整个系统的任务调度和管理,完成对连接在系统上的设备状态的远程实时监控.测试结果表明,该系统占用资源少,工作稳定、可靠,满足功能需求.     

基于Nios Ⅱ的数字音频录放系统的设计

介绍了一种基于SOPC技术的嵌入式数字音频录放系统的设计方案。该系统通过在FPGA芯片上配置NiosⅡ软核CPU和相关的接口模块来实现嵌入式系统的主要硬件结构,并结合系统的软件设计来控制音频编/解码芯片和SDRAM,实现了音频信号的A/D、D/A转换、存储、回放等功能。由于采用了SOPC和DMA控制技术,该系统具有设计灵活、扩展性好和数据处理速度快等优点。     

μc/OS-Ⅱ在Nios上的移植

首先介绍嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ和Nios嵌入式处理器,分析μC／OS-Ⅱ移植对目标处理器的要求,重点介绍μC／OS-Ⅱ在Nios处理器上的移植过程,最后在Nios开发板上对移植工作进行了测试。     

基于SOPC的以太网实时数据采集系统设计与实现

设计了一个基于SOPC技术的实时数据采集系统.系统采用NiosⅡ软核处理器为主控制器,以嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ为软件运行平台,以LWP为以太网通信协议,实现了数据采集系统的以太网传输及控制.整个系统在Cyclone Ⅱ EP2C35开发板上实现并通过验证.     

基于Nios Ⅱ的多功能数码相框

介绍了基于Nios Ⅱ的多功能数码相框的实现。系统基于Nios Ⅱ处理器,设计用户自定义模块,构建了灵活性高、可重配置的SoPC系统。设计自定义模块控制LCM显示;采用流水线方式设计JPEG解码自定义模块以提高解码效率;根据SD协议设计SD卡控制器扩展SD卡。实现了FAT16文件系统,便于对SD卡进行文件管理及多平台上的数据交换,并使用μC/OS-Ⅱ操作系统简化软件设计复杂度、提高系统稳定性。最终实现可播放音频并能显示、缩放、旋转图像且带有图像切换特效的多功能数码相框。     

基于Nios Ⅱ处理器的TFT-LCD图形显示设计

主要阐述了以Altera公司的FPGA为核心的基于Nios Ⅱ软核的嵌入式LCD图形显示设计方法.从系统的角度提出在LCD上显示图形的设计过程,给出搭建Nios Ⅱ软核的系统整体结构图,并最终实现了图形以及汉字在LCD上的显示,最后总结出利用FPGA技术实现LCD图形显示的优势.     

基于Nios Ⅱ的多用途扩频信号源组件设计

扩频信号源是扩频系统的重要组成设备,可以为扩频接收机提供各种形式的扩频信号（如直扩、跳频等）。针对目前市场上的扩频信号源价格昂贵,采用专用的扩频芯片也存在扩展和升级性能较差的问题,提出采用NiosⅡ软核处理器来实现性价比高且能够灵活改变调制方式的扩频信号源,将NiosⅡ的自定义组件技术与扩频信号源的产生原理相结合,设计出了一种基于NiosⅡ的扩频信号源自定义组件。此组件拥有直扩和跳频两种可选的调制方式,并且具有各种可控制的参数。在应用时利用SOPC（可编程片上系统）技术,只需在NiosⅡ系统中加入此组件并在顶层软件中调用该组件驱动函数库的函数即可产生多种调制方式的扩频信号。     

基于Nios Ⅱ的直流电机控制系统设计

直流电机的控制一般采用单片机或DSP作为核心控制器,集成度较低并且稳定性较差.文中介绍了一种基于NiosⅡ软核处理器的直流电机控制系统.利用SOPC平台设计并封装了PWM模块,在FPGA内嵌入Nios Ⅱ软核作为微处理器,借助光电编码器实现电机测速反馈.同时,采用数字PID算法实现对直流电机的PWM闭环调速控制,并最后对数字PID算法进行改进.实验表明,改进后控制系统的动态性能得到了很大的改善,而且整个系统的设计简单,集成度高,系统稳定,同时也在实际的应用中得到了验证.     

基于Nios软核处理器的以太网接口设计

随着以太网技术的发展,仪器设备可以很方便地通过以太网进行远程监控;传统仪器设备的以太网接口硬件方面通常采用硬核处理器,软件方面通常使用完整的以太网通信协议;然而,硬核处理器不能够根据用户的需要进行裁剪,完整的以太网协议通常需要消耗大量的系统资源;文中提出了一种基于Nios软核处理器的以太网接口的设计方案;该方案硬件方面使用集成在FPGA芯片内部的可编程、可裁剪的软核处理器Nios,软件方面使用能够完成简单以太网通信的精简的TCP/IP协议;文章在阐述了系统的总体设计思路的基础上,给出了该系统的硬件设计方案并对硬件设计中的关键问题进行了特别说明;给出了系统的软件设计方案并对各软件模块的具体实现进行了详细的分析;实践证明,该系统集成度高、稳定可靠,简洁实用,具有可编程性、可裁减性、易操作性以及低成本等特点,具有广泛的应用价值。     

基于NiosⅡ的智能多接口片上系统设计

设计了一种基于NiosⅡ处理器的片上系统(SoC),集成了NiosⅡ处理器IP、PCI接口IP、网络接口IP以及基于Wishbone总线的串行接口IP核、CAN接口IP核等。系统具有可重配置、可扩展、灵活、兼容性高、功耗低等优点,适合于片上系统开发与应用。本设计使用Verilog HDL硬件描述语言在QuartusⅡ环境下进行IP软核设计、综合、布局布线,在Model Sim下完成功能、时序仿真,在SoPC下完成系统的定制与集成,在NiosⅡ IDE环境下完成片上系统软件程序的开发,最后在FPGA器件上实现了智能多接口功能的片上系统。     

基于SOPC技术的光纤通道网络接口卡的设计与实现

介绍了一种基于可编程片上系统(SOPC)的光纤通道(FC)网络接口卡(NIC)的总体设计方案;该方案采用了NiosⅡ软核处理器的嵌入式技术;并将NiosⅡ软核处理器和网络接口卡的控制逻辑集成在一块FPGA芯片中;且数据的发送和接收采用流水技术。测试结果表明该设计方案达到了设计要求,通信性能稳定可靠;该方案极大地提高了系统的集成度和稳定性,使NIC的通信协议得到了极大的简化;由于能够灵活的自定义外设,因此也能够加快NIC开发速度。