基于NIOS的SOPC设计

SOPC是Altera公司提出的一种灵活、高效的片上系统设计方案。它将处理器、存储器、I／O口等系统设计需要的组件集成到一个PLD器件上，构建成一个可编程的片上系统。NIOS是Altera公司开发的可进行SOPC设计的处理器软核。通过一个实例，详细介绍了如何在Excalibur平台上实现一个基于NIOS的SOPC设计。     

32位软核处理器NIOS II的以太网接口设计与实现

本文阐述了32 位软核处理器NIOS II以太网接口的实现方法,结合SOPC可以灵活配置的特点,定制了硬件系统,给出了软件设计的主要流程及部分实现要点.在FPGA上构建SOPC系统,并在NIOS II上移植了操作系统uClinux,编写了软件驱动程序,通过PC向片上可编程系统发数据包,可以从以太网接口获得所有数据包的返回信息.实验表明,以NIOS II和DM9000A以太网控制器构成的网络化测控系统,结构简单、性能稳定可靠.     

基于FPGA与嵌入式软核NIOS的球磨机负荷检测系统设计

针对磨矿生产中长期以来存在的球磨机负荷检测困难及难以准确检测的问题,设计了一套基于FPGA与嵌入式软核NIOS的球磨机负荷检测系统,实现了球磨机负荷的准确检测。文章介绍了该系统的总体设计方案,并详细阐述了基于RBF神经网络系统建模及基于NIOS的SOPC系统软硬件的功能实现。     

基于NIOS Ⅱ处理器的 MIL-STD-1553B 接口卡设计

基于NIOSⅡ处理器搭建了可编程片上系统,在该系统中通过控制HI-6110实现了MIL-STD-1553B总线协议,通过双口RAM实现了与PCI总线的通信。重点论述了NIOSⅡ处理器系统的硬件和软件设计,双口RAM的地址空间划分,PCI9054的驱动软件设计。测试表明,用本方法设计的接口卡能很好地实现MIL-STD-1553B总线协议。     

基于FPGA的H.264解码IP核中帧内预测模块的设计

提出了一种基于FPGA的H.264视频解码的IP核设计方案,对以NIOS II软件处理器为内核的SOPC系统进行了优化。对帧内预测进行了优化。帧内预测模块硬件加速的方法,与无硬件加速的NIOS II软件解码方法相比,缩短了解码耗时。该方法使基于FPGA的H.264视频实时解码和播放成为可能。     

SOPC技术在计算全息中的应用

基于计算全息术的三维动态实时显示受到越来越多的关注, 而制约其发展的一大难题是其运算速度. 针对这一问题, 本文提出基于SOPC(System On Programmable Chips)技术的计算全息硬件加速系统, 使多片FPGA硬件进行分块并行运算. 为了实现这一目标, 每片FPGA运算单元必须独立具备数据传输与计算全息算法加速两种功能. 在已有计算全息算法加速模块的基础上, 搭载NIOS II软核并移植uC/OS II操作系统及LWIP以太网协议栈. NIOS II软核作为FPGA的主控, 控制计算全息算法加速模块及以太网口的数据传输, 实验结果证明该方法为实现计算全息三维动态实时显示提供了一种新的思路.     

基于FPGA的电机系统故障检测系统

针对普遍存在的电机转动故障,设计了一种可靠的电机旋转信号的采集与检测装置,并给出了测试系统的总体设计方案及软硬件实现。该系统由高速频率计数FPGA模块和SOPC片上系统构成,采用NIOSⅡ作为系统控制单元,控制计数器的工作,并辅以适当的软、硬件资源完成以FPGA为核心的高精度频率计设计。将计数结果由串口发送给上位机做进一步的信号分析,如FFT和谐波小波包,以得到更详细的信号频谱分布,以此作为故障信号的判断依据。利用NIOSⅡ技术开发的频率计使外围测量硬件电路结构简单、性能更稳定可靠,并且可以灵活地实现定制应用。经过实验表明,该测试系统能够很好地完成机械系统的故障检测。     

基于SOPC的温湿度自动控制系统

论述了基于SOPC的温湿度自动控制系统的工作原理,结合SOPC灵活配置的特点,定制了硬件系统,并给出了软件设计的主要流程图。实验表明,将微处理器模块和功能模块集成到单片FPGA上,设计出的系统集成度高、稳定性好和扩展性强。     

光谱仪CCD数据采集中SoPC系统设计及USB2.0 IP

提出针对光谱仪器的CCD数据采集SoPC系统,采用并行A/D及异步FIFO转换和缓冲数据。利用Verilog HDL硬件描述语言编写驱动模块,把CCD、A/D和FIFO输入的驱动控制集成与一体,得到严格的时序保证;建立Avalon Streaming Source 接口部件,为FIFO输入提供流数据;调用SLS USB20HR软核实现USB2.0接口;实现NIOS II 数据采集软件设计、编译和调试。     

基于Altera软核处理器的双网卡路由选择

SOPC(片上可编程系统)是Altera公司提出的一种灵活、高效的SOC(片上系统)设计方案,它将处理器、存储器、I/O等系统设计需要的组成集成到一个PLD(可编程逻辑器件)上,构成一个可编程的SOC.NIOS是Altera公司开发的可进行SOPC设计的软核处理器,可以与用户自定义逻辑结合构成SOC.文中通过NIOS配置一个双网卡路由选择的设计,其功能相当于一个网络中简单的交换机,利用Quartus Ⅱ软件结合SOPC软件实现NIOS设计的流程.首先简要介绍了NIOS、SOPC,然后详细分析了双网卡路由选择的硬件、软件设计,提出了基于NIOS的解决方案.